Northwestern Üniversitesi ve Hong Kong Üniversitesi’nden araştırmacılar, ilişkilendirme yoluyla öğrenme yeteneğine sahip beyin benzeri bir bilgi işlem cihazı geliştirdi. Akıllara robotların mesleklerimizi çalma endişesini getiren bu gelişmeyi birlikte inceleyelim. Tıpkı ünlü Fizyolog Ivan Pavlov’un köpekleri bir çanı yiyecekle ilişkilendirmeye nasıl koşullandırdığına benzer şekilde, araştırmacılar devrelerini ışığı basınçla ilişkilendirebilmesi için başarılı bir şekilde koşullandırdı.

Geliştirilen cihazın sırrı, bilgiyi tıpkı insan beyni gibi eş zamanlı olarak işleyen ve depolayan yeni organik elektrokimyasal [tooltip tip=”nöronlar arası bağlantıyı sağlayan noktalar”]sinaptik transistörlerinde[/tooltip] yatıyor. Araştırmalar, transistörün zamanla öğrenilecek anılar üzerine çalışarak insan beynindeki sinapsların kısa vadeli ve uzun vadeli esnekliğini taklit edebileceğini gösteriyor.

Beyin benzeri yeteneği ile bu yeni transistör ve devre, enerji tüketen donanımları ve aynı anda birden fazla görevi yerine getirme konusundaki sınırlı yetenekleri dahil olmak üzere geleneksel bilgi işlemin sınırlamalarının üstesinden gelebilir. Beyin benzeri cihaz daha yüksek hata toleransına sahip olduğundan bazı bileşenler arızalandığında bile sorunsuz çalışmaya devam edebiliyor.

Sinaptik transistör nasıl çalışıyor?

Araştırmacılar, ilişkisel öğrenmeyi simüle etmek için tek sinaptik transistörleri bir nöromorfik devreye [tooltip tip=”işlemcileri ve bellek birimlerini insan beyni gibi bir araya getirmeye çalışan bilgisayarlar”]Nöromorfik devre[/tooltip] bağlayarak cihazlarının sinaptik davranışını gösterdi. Devreye basınç ve ışık sensörlerini entegre ederek iki alakasız fiziksel girişi (basınç ve ışık) birbiriyle ilişkilendirmek için devreyi bir nevi eğittiler.

Cihazın çalışma prensibini daha iyi anlamak için Pavlov çağrışımsal öğrenme örneğine geri dönebiliriz. Pavlov’un köpeği bir zil sesini yiyecekle ilişkilendirmek için şartlandırıldıktan sonra zil sesini duyduğunda salya akıtmaya başladı. Nöromorfik devre içinse araştırmacılar, ilk olarak parmakla basınç uygulayarak bir voltajı etkinleştirdi. Devrenin ışığı basınçla ilişkilendirmesini şartlandırmak için önce bir LED ampulle ışık uygulayıp hemen ardından basınç uyguladılar. Bu senaryoda basıncı Pavlov örneğindeki besin, ışığıysa zil sesi olarak düşünebilirsiniz. Bu uygulama sonucunda cihazın ilgili sensörlerinin her iki girişi de algıladığı tespit edildi.

Pavlov'un köpeği ve koşullandırma deneyi illüstrasyonu
Pavlov’un köpeği ve koşullandırma deneyi illüstrasyonu

Devre ilk eğitim denemesinden sonra ışık ve basınç arasında ilk bağlantıyı kurabildi. Beş eğitim denemesinden sonraysa ışığı önemli ölçüde basınçla ilişkilendirdi. Bu durumda ışık tek başına bir sinyali veya koşulsuz yanıtı tetikleyebildi.

Gelecekteki Uygulama Alanları

Sinaptik devre plastik gibi yumuşak polimerlerden yapıldığından, esnek tabakalar üzerinde kolaylıkla üretilebilir. Bu sayede giyilebilir elektronikler, akıllı robotikler, canlı doku ve hatta beyin ile doğrudan arayüz oluşturan cihazlara kolayca entegre edilebilir.

“Devremiz daha fazla duyusal giriş içerecek şekilde genişletilebilir ve düşük güçte işlem sağlamak için diğer elektroniklerle entegre edilebilir. Cihaz biyolojik ortamlarla uyumlu olduğu için yeni nesil biyoelektronik için kritik olan canlı dokuyla doğrudan arayüz oluşturabilir.” – Jonathan Rivnay, Northwestern Üniversitesi Araştırma Grubu Üyesi 

Makine öğrenimi ve yapay zekâ birlikteliği gelecekteki birçok uygulamayı temelden bir dönüşüme uğratacağının sinyallerini veriyor. Giyilebilir cihazlardan cilt dokularına kadar entegre edilebilecek olan bu tür yenilikler Neuralink ile ilgili endişeleri hatırlatıyor. Kişisel gizliliğimiz güvende mi yoksa çoktan kaybettik mi, siz ne dersiniz?

Kaynak: Techxplore

Share:

administrator

Boğaziçi Üniversitesi Yabancı Diller Eğitimi 4. Sınıf öğrencisi olan İrem; eğitim teknolojileri ve psikolojisi, sosyal psikoloji, dil öğreniminde teknolojinin etkisi gibi alanlarda öğrenime ve paylaşıma olan ilgisiyle beraber geleceğin nerede olduğunu araştırıyor.

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir