باحثون يكتشفون أن التعلم يمكن أن يتم تقليده في المادة الاصطناعية

اكتشف باحثون في جامعة روتجرز أن التعلم يمكن أن يتم تقليده في المادة الاصطناعية. التعلم هو ميزة رئيسية من الذكاء، ويمكن أن يكون هذا الاكتشاف الجديد له آثار كبيرة على تطوير الخوارزميات في الذكاء الاصطناعي.

نشرت الدراسة الجديدة في مجلة PNAS.

السمة الأساسية للبشر

السمة الأساسية للتعلم عند البشر كانت مصدر إلهام لتطوير العديد من تقنيات الذكاء الاصطناعي، وتسمح لهم بالتكيف مع الظروف والبيئات المتغيرة. ومع ذلك، غالباً ما يركز الذكاء الاصطناعي على محاكاة المنطق البشري. يوفر الاكتشاف الجديد للباحثين مساراً لمحاكاة الإدراك البشري في الأجهزة التي يمكنها التعلم والتذكر والاتخاذ القرارات بشكل مشابه للبشر وأدمغتهم.

من خلال إنشاء هذا في الحالة الصلبة، يمكن تطوير خوارزميات جديدة في الذكاء الاصطناعي والحوسبة الشبيهة بالدماغ مع مرونة لمواجهة عدم اليقين والتناقضات والجوانب الأخرى الموجودة في حياتنا اليومية. تقوم الحوسبة الشبيهة بالدماغ ببناء أنظمة عصبية اصطناعية لنقل الإشارات الكهربائية التي تمثل إشارات الدماغ، وتفعل ذلك لمحاكاة الهيئة والعمل العصبي للدماغ البشري.

انضم إلى الباحثين في روتجرز زملاء من جامعة بوردو وجورجيا ومختبر أرغون الوطني.

دور أكسيد النيكل

درَس الباحثون معاً كيف استجابت التوصيل الكهربائي لأكسيد النيكل، وهو نوع خاص من المواد العازلة، بعد تغيير بيئته عدة مرات خلال فترات زمنية مختلفة.

سوبهاشيش ماندال هو باحث ما بعد الدكتوراه في قسم الفيزياء والفلك في روتجرز-نيو برانزويك.

“الهدف كان العثور على مادة يمكن تعديل التوصيل الكهربائي لها عن طريق تعديل تركيز العيوب الذرية بالتحفيز الخارجي مثل الأكسجين وأوزون والضوء،” قال ماندال. “درَسنا كيف يتصرف هذا المواد عندما ندخله نظام الأكسجين أو الهيدروجين، وأهم شيء، كيف يغير التحفيز الخارجي الخواص الإلكترونية للمادة.”

كان أحد اكتشافات الباحثين أن المواد لا تستطيع الاستجابة بالكامل عندما تتغير المحفزات الغازية بسرعة. بدلاً من ذلك، تبقى في حالة غير مستقرة في أي من البيئتين بينما تبدأ استجابتها في التناقص.

ثم قدم الباحثون محفز أوزوني، واستجابت المادة بشكل أقوى قبل أن تتناقص مرة أخرى.

“الأمر الأكثر إثارة للاهتمام في نتائجنا هو أنه يُظهر سمات تعلم عالمية مثل التكيف والحساسية التي نجد عادة في الكائنات الحية،” قال ماندال. “يمكن أن تحفز هذه الخصائص للمواد خوارزميات جديدة للذكاء الاصطناعي. كما أن حركة الطيور أو الأسماك الجماعية قد ألهمت الذكاء الاصطناعي، نعتقد أن السلوك الجماعي للإلكترونات في مادة كمومية يمكن أن يفعل الشيء نفسه في المستقبل.

“مجال الذكاء الاصطناعي يتطلب أجهزة يمكنها استضافة خصائص ذاكرة تعديلية تتجاوز ما يستخدم في أجهزة الكمبيوتر اليوم،” продолжил. “نجد أن معززات أكسيد النيكل، التي كانت مقيدة تاريخياً بالسعي الأكاديمي، قد تكون مرشحين مثيرين للاهتمام للاختبار في المستقبل لأجهزة الكمبيوتر والروبوتات الملهمة بالدماغ.”