Araştırmacılar Deniz Salyangozlarından Esinlenen Stratejileri Kuantum Malzemesinde Taklit Ediyorlar

Purdue Üniversitesi’nden araştırmacılar, bir malzemenin deniz salyangozunun en önemli zeka özelliklerini taklit edebileceğini keşfettiler. Bu, daha verimli ve güvenilir yapay zeka oluşturmak için donanım inşa etmelerine yardımcı olabilir, bu da otonom araçlar, cerrahi robotlar ve sosyal medya algoritmaları gibi birçok alana影響 edebilir.

Çalışma Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri‘nde yayımlandı. Purdue Üniversitesi, Georgia Üniversitesi, Rutgers Üniversitesi ve Argonne Ulusal Laboratuvarı’ndan araştırmacıların liderliğindeki bir ekip tarafından yürütüldü.

Shriram Ramanathan, Purdue Üniversitesi malzeme mühendisliği profesörüdür.

“Deniz salyangozlarını inceleyerek, nörobilimciler herhangi bir organizmanın hayatta kalması için temel olan zeka özelliklerini keşfettiler” dedi Ramanathan. “Hayvanlardaki bu olgun zekayı kullanarak yapay zekanın gelişimini hızlandırmak istiyoruz.”

Deniz Salyangozlarından Öğrenme

Nörobilimciler, deniz salyangozlarından iki temel zeka işareti öğrendiler: alışkanlık ve duyarlılaşma. Alışkanlık, bir şeyin veya birinin zamanla bir uyaranına alışmasıdır, mentre duyarlılaşma, bir şeyin veya birinin yeni bir uyaranına güçlü bir şekilde tepki vermesidir.

Yapay zekanın önemli sorunlarından biri, “stabilite-esneklik ikilemi”dir, bu da yapay zekanın yeni bilgi öğrenirken ve depolarken var olan bilgileri silme konusunda zorluk yaşamasıyla ortaya çıkar. Alışkanlık, yapay zekanın gereksiz bilgileri “unutmasına” ve daha稳 định olmasına yardımcı olabilir. Aynı zamanda, duyarlılaşma, yeni ve önemli bilgileri korumasına ve esneklik kazanmasına yardımcı olabilir.

Nikel Oksit’te Stratejileri Gösterme

Araştırmacılar, nikel oksitinde hem alışkanlık hem de duyarlılaşmayı göstermeyi başardılar, bu bir kuantum malzemesidir ve klasik fizikle açıklanamayan özelliklere sahiptir. Eğer bir kuantum malzemesi bu öğrenme biçimlerini erfolgreich kullanabilirse, donanımda doğrudan yapay zeka inşa etmek mümkün olabilir. Yapay zeka, donanım ve yazılımla birlikte çalışarak daha karmaşık görevleri daha az enerji kullanarak gerçekleştirebilir.

“Aslında, deniz salyangozları üzerinde yapılan deneyleri kuantum malzemelerde tekrarladık, bu malzemelerin yapay zeka için nasıl ilginç olabileceğini anlamak için” dedi Ramanathan.

Deniz salyangozları, sifonun üzerinde hapsolmalarına tepki olarak solunum deliklerini geri çekerek alışkanlık gösterir. Deniz salyangozunun kuyruğuna elektrik şoku uygulanması, solunum deliklerinin daha dramatik bir şekilde geri çekilmesine neden olur, bu da duyarlılaşmadır.

Bunu nikel oksitte tekrarlamak için, elektriksel direncin artması gerekir. Nikel oksidi hidrojen gazına tekrar tekrar maruz bırakıldığında, elektriksel direncin değişimi zamanla azalır. Ancak yeni bir uyaran olarak ozon tanıtıldığında, elektriksel direncin değişimi büyük ölçüde artar.

Araştırma grubu bu bulguları dikkate aldı ve Purdue Üniversitesi’nin Edward G. Tiedemann Jr. Distinguished Professor of Electrical and Computer Engineering olan Kaushik Roy liderliğindeki bir ekip, nikel oksitin davranışını modelledi. Alışkanlık ve duyarlılaşma stratejilerini kullanarak veri noktalarını kümelere ayıran bir algoritma oluşturdular.

“Stabilite-esneklik ikilemi tamamen çözülmedi” dedi Roy. “Ancak bu malzemelerin davranışını gözlemlediğimiz şekilde davranabilen bir malzeme inşa edebileceğimiz bir yolu gösterdik. Eğer gelecekte böyle bir malzeme donanıma dönüştürülebilirse, yapay zeka görevleri çok daha verimli bir şekilde gerçekleştirebilir.”

Bu yararlı ve pratik olması için, araştırmacıların bu stratejileri büyük ölçekli sistemlerde nasıl uygulayabileceklerini ve bir malzemenin bir bilgisayar çipi içine entegre edildiğinde uyaranlara nasıl tepki verebileceğini keşfetmeleri gerekir.