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शोधकर्ता न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के साथ प्रगति कर रहे हैं
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कोरिया एडवांस्ड इंस्टीट्यूट ऑफ साइंस (केएआईएसटी) में शोधकर्ताओं की एक टीम ने एक नैनो-आकार के न्यूरोमॉर्फिक मेमोरी डिवाइस की रिपोर्ट की है जो एक इकाई सेल में एक साथ न्यूरॉन्स और सिनैप्स को अनुकरण करता है। यह नया प्रगति सेमीकंडक्टर डिवाइस के साथ मानव मस्तिष्क की नकल करने वाले न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग को प्राप्त करने के लिए एक बड़ा कदम है।
शोध को नेचर कम्युनिकेशन में प्रकाशित किया गया है
न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग के साथ एआई को साकार करना
विशेषज्ञ न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग को मानव मस्तिष्क में न्यूरॉन्स और सिनैप्स की विधियों की नकल करके कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) को साकार करने के लिए काम कर रहे हैं। वर्तमान कंप्यूटर मानव मस्तिष्क के कुछ संज्ञानात्मक कार्यों को प्रदान नहीं कर सकते हैं क्योंकि कई सीमाओं के कारण, लेकिन उनकी संभावना का पता लगाया गया है।
इसके साथ ही, वर्तमान कंप्लिमेंट्री मेटल-ऑक्साइड सेमीकंडक्टर (सीएमओएस)-आधारित न्यूरोमॉर्फिक सर्किट सिनैप्स के बीच संवादात्मक परस्पर क्रिया के बिना कृत्रिम न्यूरॉन्स और सिनैप्स को जोड़ते हैं। न्यूरॉन्स और सिनैप्स को लागू करना मुश्किल साबित हुआ है।
इन सीमाओं को पार करने के लिए, सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग के प्रोफेसर केओन जे ली के नेतृत्व में शोध टीम ने एकल मेमोरी सेल में न्यूरॉन-सिनैप्स परस्पर क्रिया को पेश करके मानवों के जैविक कार्य तंत्र को लागू किया। यह पारंपरिक दृष्टिकोण से अलग है जिसमें कृत्रिम तंत्रिका और सिनैप्टिक डिवाइसों को विद्युत रूप से जोड़ा जाता है।
कृत्रिम सिनैप्टिक डिवाइस
पहले अध्ययन किए गए कृत्रिम सिनैप्टिक डिवाइस अक्सर समांतर गणना को तेज करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जो मानव मस्तिष्क के संचालन तंत्र से स्पष्ट अंतर प्रदर्शित करते हैं। न्यूरोमॉर्फिक मेमोरी डिवाइस में न्यूरॉन्स और सिनैप्स के बीच संवादात्मक परस्पर क्रिया को लागू करके, जैविक तंत्रिका नेटवर्क की विधियों को अनुकरण किया जा सकता है। न्यूरोमॉर्फिक डिवाइस जटिल सीएमओएस न्यूरॉन सर्किट को एकल डिवाइस से बदल सकता है, जो स्केलेबिलिटी और लागत प्रभावशीलता में सुधार करता है।
मानव मस्तिष्क 100 अरब न्यूरॉन्स और 100 ट्रिलियन सिनैप्स के जटिल नेटवर्क से बना है, और उनके कार्य और संरचनाएं बाहरी उत्तेजना के आधार पर बदल सकती हैं, जिससे वे पर्यावरण के अनुकूल हो सकते हैं। शोध टीम द्वारा विकसित न्यूरोमॉर्फिक डिवाइस अस्थायी और दीर्घकालिक स्मृति को एक साथ मौजूद करने में सक्षम बनाता है जो न्यूरॉन्स और सिनैप्स की विशेषताओं को अनुकरण करने वाले अस्थायी और गैर-वोलेटाइल मेमोरी डिवाइस का उपयोग करता है। अस्थायी मेमोरी को एक थ्रेशोल्ड स्विच डिवाइस द्वारा दर्शाया जाता है, जबकि फेज-चेंज मेमोरी को एक गैर-वोलेटाइल डिवाइस के रूप में उपयोग किया जाता है। दो पतली फिल्म डिवाइसों को तुरंत इलेक्ट्रोड के बिना एकीकृत करके, न्यूरॉन्स और सिनैप्स की कार्यात्मक अनुकूलन को न्यूरोमॉर्फिक मेमोरी में लागू किया जा सकता है।
“न्यूरॉन्स और सिनैप्स एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं ताकि स्मृति और सीखने जैसे संज्ञानात्मक कार्यों की स्थापना की जा सके, इसलिए दोनों को अनुकरण करना मस्तिष्क-प्रेरित कृत्रिम बुद्धिमत्ता के लिए एक आवश्यक तत्व है,” प्रोफेसर ली ने कहा। “विकसित न्यूरोमॉर्फिक मेमोरी डिवाइस न्यूरॉन्स और सिनैप्स के बीच सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रभाव को लागू करके भूली हुई जानकारी को जल्दी से सीखने की अनुमति देने वाले पुन: प्रशिक्षण प्रभाव को भी अनुकरण करता है।”
