منو
 کاربر Online
708 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  دوشنبه 22 دی 1393 [12:08 ]
  فيزيك تقليد از مغز
 

فيزيك تقليد از مغز

بررسی و بازتولید فرآیند‌های عصبی مغز در بین متخصصین علوم اعصاب حائز اهمیت است. برای بازتولید فرآیند‌های عصبی لازم است رفتار سیناپس‌ها شبیه‌سازی شوند. ویژگی منحصر به فرد سیناپس هنگام رویارویی با محرک، خاصیت `شکل پذیری` آن است. یک گروه تحقیقاتی آمریکایی موفق به طراحی مداری شده‌اند که قادر به شبیه‌سازی فرآیند‌های عصبی است. این مدار از یک ترانزیستور تشکیل شده که کانال آن از جنس اکسید ساماریوم نیکل (SNO) است. دلیل اصلی استفاده از ساماریوم نیکل خاصیت شکل پذیری آن است.


دستگاه‌های مقلد عصب (نورومیمتیک)، وسایل الکترونیکیِ ساختگی‌ای هستند که از رفتار نورون‌های موجود در مغز تقلید می‌کنند. این دستگاه‌ها برای مطالعه و بررسی چگونگیِ عملکرد مغز و یا برای طراحی مدار‌هایی که از توانایی محاسبه مغز الهام می‌گیرند، استفاده می‌شوند. این دستگاه‌ها نورون‌ها و سیناپس‌های بین آن‌ها را توسط مدار‌هایی که سیگنال‌ها را در یک شبکه‌ی متصل مبادله می‌کنند، بازسازی می‌نمایند. (سیناپس ساختاری است که به سیگنال اجازه می‌دهد تا از یک نورون یا سلول عصبی به دیگری برود) اما مدار‌های معمولی به آسانی قادر به باز‌تولید توانایی سیناپس‌ها، برای تقویت و تضعیف در طول زمان به هنگام تحریک نیستند. این ویژگی کلیدیِ سیناپس که به `شکل پذیری` معروف است، پایه و اساس یادگیری و حافظه را شکل می‌دهد. یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه هاروارد به سرپرستی شریرم راماناتان، اکنون مدار‌های نورومیمتیکی را ایجاد کرده‌اند که قادر به باز تولید شکل پذیریِ سیناپس‌ها است. طرح آن‌ها قادر است انواع گوناگون فرآیند‌های عصبی مانند یادگیری، فراموشی و ذخیره‌سازی خاطرات را شبیه‌سازی کند.

تصویر

آن‌ها از یک واحد سیناپس‌گونه که قبلا شرح داده بودند استفاده می‌کنند. این واحد سیناپس‌گونه در واقع ترانزیستوری است که جریان آن به مقاومت ویژه کانالش که از اکسید ساماریوم نیکل (SNO) ساخته شده، وابسته است. ویژگی‌‌های اکسید ساماریوم نیکل، خاصیت شکل پذیری منحصر به فرد آن است. بر خلاف نیمه‌هادی‌های مرسوم، این سیستمِ قویا همبسته، بازه‌ی بزرگتری از مقاومت ویژه‌های ممکن را در بر می‌گیرد. هنگامیکه سیناپسی بصورت الکتریکی تحریک می‌شود، مقاومت ویژه مقادیر متفاوتی می‌پذیرد. محققان بر اساس چنین رفتارِ قالب پذیری، مدار‌های کوچکی متشکل از چندین ترانزیستور که قابلیت انجام فرآیند‌های گوناگون عصبی را داراست، ایجاد کرده‌اند. این ابزارها برای مثال قابلیت فرآیند یاد‌گیری را دارند که در آن دو محرک به هم مربوط می‌شوند. (مانند ارتباط بین غذا و صدای زنگ در آزمایش معروف پاولو با سگ‌ها) آن‌ها همچنین می‌توانند فراموش کنند (اگر گاهی محرک‌ها با یکدیگر جفت نشوند، ارتباط و همبستگی فراموش می‌شود) و اطلاعات محرک دریافت شده را ذخیره نمایند.


منبع
http://journals.aps.org/prapplied/abstract/10.1103/PhysRevApplied.2.064003
http://psi.ir/news2_fa.asp?id=1633

  امتیاز: 0.00