وفي دراسة نشرت الآن في إلكترونيات الطبيعة يوضح البروفيسور كوتينسكي فعالية التكنولوجيا المذكورة في الشبكات العصبية. الدكتور وي وانغ والدكتور لويس دانيال، اللذان كانا أعضاء في مجموعة أبحاث البروفيسور كوتينسكي، والباحثون من شركة Tower Semiconductor هم شركاء في التطوير
ظهرت أجهزة الكمبيوتر إلى العالم منذ حوالي ثمانين عامًا، وتتزايد مشاركتها في حياتنا باستمرار. ومن عقد إلى عقد، أصبحت أجهزة الكمبيوتر أصغر وأسرع، لكن بنيتها الأساسية لم تتغير: المعالج والذاكرة. ولهذه البنية المزدوجة عيوب كثيرة، منها الموارد المخصصة للاتصال بينهما - فالمعالج يقوم بإجراء العمليات الحسابية ويرسلها إلى مخزن الذاكرة، وتقوم الذاكرة بنقل المعلومات إلى المعالج حسب الحاجة. يتطلب هذا الاتصال موارد قيمة من الوقت والطاقة، وهي مشكلة بارزة بشكل خاص في الأجهزة الطرفية مثل الهاتف المحمول.
البروفيسور شاهار كوتينسكي من كلية فيتربي للهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات يقدم – ويعرض – بديلاً واعداً: الذاكرة التي تجري العمليات الحسابية من تلقاء نفسها. إنه جهاز خالص، أي شريحة تم تضمين البرنامج فيها بالفعل وليست خارجية. وفي دراسة نشرت الآن في إلكترونيات الطبيعةيوضح البروفيسور كوتينسكي فعالية التكنولوجيا المذكورة في الشبكات العصبية. الدكتور وي وانغ والدكتور لويس دانيال، اللذان كانا أعضاء في مجموعة أبحاث البروفيسور كوتينسكي، والباحثون من شركة Tower Semiconductor هم شركاء في التطوير. يقول البروفيسور كوتينسكي: "نحن عادة نشير إلى الكمبيوتر باسم "الدماغ"، ولكن في دماغنا الحقيقي لا يوجد فصل بين الذاكرة والمعالج أو بين مناطق التفكير ومناطق التخزين. الأجهزة التي قمنا بتطويرها هي أجهزة عصبية - فهي تستمد الإلهام من الدماغ، ومثل الدماغ، لا يوجد فصل بين الذاكرة والمعالجة. يتكون هيكلها من الخلايا العصبية والمشابك العصبية التي تم بناؤها باستخدام المكونات الكهربائية. وبهذه الطريقة نزيل الاختناق الناتج عن الحاجة إلى الاتصال بين جزأين الكمبيوتر التقليدي."
حتى في عالم الحوسبة الكلاسيكية المزدوجة، تم تسجيل نجاحات كبيرة في العقود الأخيرة. وتحدثت وسائل الإعلام بحماس عن انتصار برنامج "ديب بلو" على لاعب الشطرنج غاري كاسباروف، ثم انتصار برنامج "ألفا غو" على بطل "غو" لي سيدول. ومع ذلك، يشير البروفيسور كوتينسكي إلى أن "برنامج AlphaGo يعمل على 1,500 معالج، وفي كل لعبة يستهلك كهرباء تبلغ تكلفتها 3,000 دولار". وفي الوقت نفسه، يمكن للاعب "Go" البشري أن يكتفي بشطيرة متوسطة الحجم، ولكن ليس أقل أهمية - فاللاعب البشري قادر أيضًا على التحدث والقيادة وأداء العديد من المهام الأخرى التي لا يستطيع AlphaGo القيام بها. ولذلك فمن الواضح اليوم أن الإنجازات في مجال الحوسبة الكلاسيكية محدودة للغاية، ومن أجل تحقيق قفزة إلى الأمام، هناك حاجة إلى قفزة نوعية."
وفي مقال سابق، أظهر البروفيسور كوتينسكي فعالية مكون الذاكرة التجارية من شركة Tower Semiconductor كحجر بناء في حسابات الذكاء الاصطناعي. لقد قام الآن بتطوير شريحة متعددة القدرات تعتمد على مكونات الذاكرة هذه. تقوم هذه الشريحة بتخزين المعلومات ومعالجتها في نفس الوحدة، على غرار الدماغ البشري. وعظمة الشريحة تكمن في قدرتها على التعلم من الأمثلة، وكانت المهمة في الدراسة الحالية هي قراءة خط اليد. ووفرت الشريحة، التي تم "تدريبها" على قاعدة بيانات ضخمة من العينات، دقة عالية في التعرف على خط اليد، بينما تستهلك طاقة قليلة فقط - على عكس أنظمة البرامج الحالية التي تتعامل مع التعرف على خط اليد.
من الناحية النظرية، تشبه الشبكات العصبية الاصطناعية أدمغتنا: فهي تتلقى أمثلة عن الموضوع قيد الدراسة - الكتابة اليدوية، في هذه الحالة - وتستنتج بنفسها الاختلافات بين الحروف وكيفية التعرف على الحروف بشكل صحيح. عندما يتم تضمين الشبكة العصبية في الأجهزة، فإن عملية التعلم تقوي الاتصال بين المكونات الموجودة على الشريحة، على غرار تقوية الاتصالات بين المشابك العصبية في دماغنا أثناء التعلم. للرقاقة الجديدة عدد لا يحصى من الاستخدامات المحتملة. على سبيل المثال، يمكن دمجها في مستشعرات الكاميرا للهواتف والأجهزة الأخرى، مما سيوفر الحاجة إلى التحويل بين الإشارات التناظرية والرقمية ويسمح بتحليل الصورة نفسها دون الحاجة إلى ترجمتها إلى تنسيق رقمي.
يقول البروفيسور كوتينسكي: "الشركات التجارية في سباق مستمر لتحسين منتجاتها". "لا يمكنهم العودة إلى لوحة الرسم مرارا وتكرارا وتصميم منتجات جديدة تماما، لأن الاستثمار ضخم والمخاطر واضحة. وهنا تأتي الميزة التي لدينا في الأكاديمية - قدرتنا على تطوير مفاهيم تكنولوجية جديدة من شأنها تحسين المنتجات الحالية بشكل كبير في السوق."
أشرف على البحث، تحت إشراف البروفيسور كوتينسكي، الدكتور وي وانغ، الذي حصل على درجة ما بعد الدكتوراه تحت إشراف البروفيسور كوتينسكي ويرأس حاليًا مجموعته البحثية الخاصة في شنتشن، الصين؛ والدكتور لويس دانيال، الذي حصل على الدكتوراه تحت إشراف البروفيسور كوتينسكي ويعمل حاليًا في Mobileye. قام الدكتور وانغ بتطوير المفهوم النظري للرقاقة وقام بإجراء التجارب وقام الدكتور دانيال بتصميم الشريحة وقاد الخطوات التي أدت إلى إنتاجها.
تم دعم هذا البحث من قبل الاتحاد الأوروبي في إطار برامج ERC وFETOPEN.
للمقال العلمي فيإلكترونيات الطبيعة انقر هنا
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 4
جاء معظم العرب إلى هنا كعمال مهاجرين عندما انتهوا من تعدين قناة السويس، ووجدوا عملاً مع اليهود المتجذرين في إسرائيل وأيضًا مع الأقلية العربية التي كانت هنا، وكذلك في سكة حديد الوادي. أي أن العدد الأكبر منهم جميعًا، والذي ربما كان 200,000، موجود في إسرائيل منذ حوالي 150 عامًا فقط. ومن قبلهم كان اليهود – على مر الأجيال !!
أوصي بكتاب "منذ وقبل" لجورج بيترز.
بالمناسبة ما علاقة المشروع العلمي بالعملية الاستيطانية؟؟
مدللة…
وحتى "الفلسطينيون" لا يعتقدون أنهم موجودون هنا منذ آلاف السنين. ربما المئات (الغالبية العظمى ليست كذلك)
ولا كلمة عن كون الأستاذ مستوطناً يعيش على أرض عاش عليها الفلسطينيون منذ آلاف السنين؟ توقفوا عن إضفاء الشرعية على هذا السلب الصهيوني بالفعل.
لماذا يتم بيع البرج للأمريكيين؟
لماذا لا تستطيع الحكومة القول بأنه مشروع استراتيجي؟
مثلما أن الأميركيين لا يبيعون مصنع محركات طائراتهم لأي إسرائيلي.