علماء روس يطورون آلية تنظيم ذاتي لتعزيز استقرار الشبكات العصبية الاصطناعية
النظام الرقمي المستوحى من التوازن الحيوي في الدماغ يحد من فرط الاستثارة ويوفر الطاقة الحاسوبية.
ابتكر باحثون من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا وجامعة لوباتشيفسكي الحكومية في نيجني نوفغورود آلية جديدة تحاكي التنظيم الذاتي في الدماغ البشري، بهدف تعزيز استقرار الشبكات العصبية الاصطناعية وحمايتها من الأعطال البرمجية والتشغيلية.
وتأتي أهمية هذا الابتكار، وفق وزارة التعليم والعلوم الروسية، في كونه يمهد لتأسيس أنظمة حوسبة عصبية تتسم بموثوقية تشغيلية فائقة، متجاوزة مشكلات فقدان السيطرة على أنماط النشاط الحاسوبي المعقدة.
واعتمدت التجربة على محاكاة عبر شبكة عصبية نبضية من تصميم الفريق، حيث تبادل النظام إشارات كهربائية وجيزة بين الخلايا الرقمية، تتبعها فترات خمول تقلص استهلاك الطاقة الحسابية. وتتيح التقنية للشبكة رصد وتيرة نشاطها آنياً وضبط قوة الإشارات المتبادلة لكبح فرط الاستثارة، إذ لاحظ الباحثون قدرتها على تعديل عدد النبضات في التدفق الواحد عند الترددات المستهدفة المنخفضة، ومعدلات تكرار الحزم عند الترددات العالية.
يقوم تطويرنا على مبدأ الاستتباب (Homeostasis)، أي قدرة الأنظمة على الحفاظ على توازنها بالاعتماد على مواردها الداخلية. وقد نقلنا هذه الخاصية المميزة للكائنات الحية إلى بنية رقمية
وأوضح فيكتور كازانتسيف، رئيس مختبر تقنيات البيولوجيا العصبية في معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا ورئيس قسم التقنيات العصبية في معهد الأحياء والطب الحيوي بجامعة لوباتشيفسكي: "يقوم تطويرنا على مبدأ الاستتباب (Homeostasis)، أي قدرة الأنظمة على الحفاظ على توازنها بالاعتماد على مواردها الداخلية. وقد نقلنا هذه الخاصية المميزة للكائنات الحية إلى بنية رقمية".
وتفتح نتائج البحث، التي نُشرت في الدورية العلمية European Physical Journal Special Topics، الباب نحو تطوير أجيال جديدة من المعالجات العصبية المستقلة القادرة على تنظيم عملياتها ذاتياً على المدى الطويل.
وفق ما أوردته جو 24.
