يُولي باحث أمريكي اهتماماً كبيراً بقدرات الدماغ البشري في معالجة المعلومات وتخزينها، ويسعى لتطبيق هذه القدرات المذهلة على الحواسيب، لكن دون استخدام الإلكترونيات، بل بالاعتماد على جسيمات نانوية مغناطيسية، بدلاً من ذلك، بهدف تدشين ذكاء اصطناعي يحاكي الدماغ البشري عبر مغناطيس نانوي.
ويؤمن الباحث بنجامين يونغفلايش، الأستاذ المشارك في جامعة ديلاوير الأمريكية، أن عمله سيسهم في قيادة مستقبل يعتمد على أنظمة ذكاء اصطناعي موفرة للطاقة، وفقاً لموقع “إنترستينغ إنجينيرينغ“.
ولقد أثار السباق لبناء أنظمة الذكاء الاصطناعي بعد شعبية “شات جي بي تي” قبل بضع سنوات مخاوف متعددة بشأن استخدامها، من بينها استهلاك الطاقة لهذه الأنظمة أثناء مرحلتي التدريب والاستخدام.
ومع زيادة الاعتماد على تقنيات الذكاء الاصطناعي، ستكون هناك حاجة أكبر لمزيد من مراكز البيانات لتشغيلها، ما سيؤدي إلى ارتفاع استهلاك الطاقة في السنوات القادمة.
وإذا لم يتم العثور على نهج موفر للطاقة لمعالجة هذه البيانات، فإن الطلب على الطاقة سيؤثر سلباً على البيئة، وبالتالي الكوكب.
ويستند يونغفلايش في أبحاثه إلى اهتمامه بعلوم “الإلكترونيات المغناطيسية” التي وجد فيها حلاً للذكاء الاصطناعي الموفّر للطاقة.
ومثل الخلايا العصبية “الماغنونات” هي الوحدة الأساسية في الدماغ البشري حيث تتم معالجة المعلومات، والماغنونات هي إثارات كمية أساسية تشكل موجات الدوران أو الموجات المغناطيسية في نظام مغناطيسي، تشبه اتصالات الماغنونات المشابك بين الخلايا العصبية، والتي يمكنها إرسال إشارات على طول مسارات دوائر محددة.
يعمل هذا العالم مع مجموعات نانومغناطيسية ويعتزم استخدامها كشبكة عصبية في الدماغ لمعالجة البيانات ونقلها.
وأوضح العالم يونجفلايش في بيان صحافي، قائلاً: ” إن هذه المصفوفات من المغناطيسيات النانوية المتفاعلة هي في الأساس مجرد مغناطيسات صغيرة للغاية تشبه تلك الموجودة على ثلاجتك، لها قطب شمالي وقطب جنوبي، وإذا جعلتها صغيرة جداً – على مقياس النانومتر – فيمكنك تصميمها باستخدام الطباعة الحديثة، نقوم بإعداد مكونات الميكروويف لقياس ديناميكيات الموجة الدورانية المعتمدة على المجال المغناطيسي، وبالتالي يمكنك إنشاء شبكات منها وتتفاعل”.
مزايا
وأضاف يونجفلايش: “التشابه بين الخلايا العصبية والمغناطيسات النانوية غريب، إذ يمكنها تخزين المعلومات، فنضع هذه المغناطيسات النانوية في شبكة وتشعر ببعضها البعض، ومن مزايا استخدام المغناطيسات النانوية أنها على عكس إعداد الحوسبة التقليدي الذي يستخدم وحدات ذاكرة ومعالج منفصلة، تعمل المغناطيسات النانوية بشكل مضاعف لأداء كلتا المهمتين، مما يجعلها فعالة للغاية، ويمكن أن يساعد هذا في جعل العمليات موفرة للطاقة ثم بنائها لأداء مهام مثل إنشاء روبوت محادثة أو حتى إنشاء صور”.
وعملية مثل هذا النظام مستقلة عن الإلكترونات، حيث يتم استخدام الإثارات المغناطيسية لتخزين ومعالجة البيانات، ومن المثير للاهتمام أن المغناطيسات النانوية يمكنها الاحتفاظ بتاريخ حالاتها، ويمكن أيضاً تدريبها.
ويعمل يونجفلايش وزملاؤه الآن على هذا الجانب، حيث تستغرق دورات التدريب حالياً من ساعتين إلى ثلاث ساعات لإكمالها، ولكن في المستقبل، يتوقع الفريق أن تكتمل العملية في غضون بضع دقائق.
وفي منشور حديث، وصف الباحثون بنية نانومغناطيسية ثلاثية الأبعاد يمكن تصنيعها وقراءتها بسهولة باستخدام التقنيات الحالية.
وأضاف يونجفلايش في البيان الصحافي: “تحصل على المزيد من الحالات في نظامك وبصمة أصغر بكثير، إن تخزين المزيد من المعلومات في هذه الشبكات أسهل، لأن لديك مساحة أكبر متاحة، كما سيسمح للباحثين بإعادة تكوين الذاكرة والسلوك الشبكي، مما يساعد في بناء كمبيوتر أكثر مرونة يناسب احتياجات المرء”.
