رقائق صوتية مبتكرة تحاكي عمل الدماغ البشري

نون - كشف باحثون في جامعة أريزونا أنهم بدأوا العمل لتطوير نوع جديد من الرقائق الإلكترونية المستوحاة من طريقة عمل الدماغ البشري، يعتمد على الموجات الصوتية بدلًا من الكهرباء لمعالجة المعلومات بكفاءة أعلى واستهلاك طاقة أقل.

وأظهرت الدراسة، أن استخدام الموجات الصوتية يمكن أن يحاكي عمل المشابك العصبية في الدماغ، وهي الروابط التي تنقل الإشارات بين الخلايا العصبية وتدعم قدرته على معالجة كميات ضخمة من البيانات بكفاءة عالية.

وابتكر الفريق ما يُعرف باسم “المشبك الصوتي الطوبولوجي”، وهو جهاز ينقل المعلومات عبر موجات صوتية تتحرك داخل مسارات دقيقة مترابطة، بدلًا من الإلكترونات المستخدمة في رقائق السيليكون التقليدية.

ويتيح هذا النظام تعديل قوة الإشارة الصوتية أثناء انتقالها، بشكل يشبه الطريقة التي تقوي أو تضعف بها المشابك العصبية البيولوجية الاتصال بين الخلايا العصبية، مع ترميز البيانات عبر فروق زمنية بين الموجات المتداخلة.

وأظهر الاختبار العملي للنظام قدرته على تنفيذ مهام حوسبية شائعة مثل تصنيف أنواع الزهور والتعرف إلى الأرقام المكتوبة يدويًا، مع أداء دقيق وسرعة تعلم أعلى مقارنة ببعض نماذج الشبكات العصبية التقليدية، إضافة إلى استهلاك أقل للطاقة مقارنة بتقنيات إلكترونية متقدمة.

ويرى الباحثون أن هذه النتائج تفتح الباب أمام جيل جديد من الحوسبة العصبية يعتمد على الصوت، حيث يمكن مستقبلًا دمج عدد كبير من هذه المشابك الصوتية في رقائق صغيرة تعمل بكفاءة عالية وتقترب في أدائها من طريقة عمل الدماغ البشري، مع استهلاك طاقة أقل بكثير من الأنظمة الحالية.