فرانسيسكا
08-03-2012, 13:56
مساء الخير
6161
تظهر أبحاث أجراها فريق بحث ألماني حول مكونات كهربائية يطلق عليها "ميمريستور" أو الذاكرة المقاومة أن عمل هذه المكونات يشبه عمل خلايا المخ فيما يبدو أنها خطوة أخرى تجاه تحقيق هدف تصنيع عقل الكتروني يضاهي العقل البشري.
عندما تدخل إلى معمل آندي توماس في مدينة بيلفيلد الألمانية، فإنك سترى ضوءا أصفر، وهو ما يوضحه خبير الفيزياء التجريبية بقوله: "نحتاج إلى الضوء الأصفر لأننا نتعامل مع مقاومات ضوئية". يجري آندي توماس وفريقه بجامعة بيليفيلد الألمانية أبحاثا حول مكونات كهربائية يطلق عليها "ميمريستور" أو (الذاكرة المقاومة)، حيث تظهر أبحاثهم أن عمل هذه الأجهزة يشبه عمل خلايا المخ، فيما يبدو أنها خطوة أخرى تجاه تحقيق هدف تصنيع عقل الكتروني يضاهي العقل البشري. بمساعدة هذه الذاكرة، يمكن تصنيع أجهزة كمبيوتر تستطيع على سبيل المثال أن تحيد من تلقاء نفسها عن البرامج المزودة بها.
فعلى سبيل المثال، إذا سجل مسبار في الفضاء وجود جسم غير متوقع عدة مرات، فإن الجهاز يستطيع اتخاذ قرار من تلقاء نفسه بعيدا عن برامجه. وفي هذه الحالة، يمكن أن يكون الجهاز مفيدا، على الأقل في جمع بيانات حول الجسم الغريب وإرسالها إلى الأرض.
أبعاد يعجز العقل البشري عن تخيلها
يمسك الفيزيائي الألماني في يده لوحة قاعدية دائرية، هي عبارة عن الرقاقة الالكترونية، فهناك عدة طبقات معدنية رفيعة تعلو بعضها البعض، وفي القلب توجد طبقة من أكسيد الماغنسيوم محاطة على كلا الجانبين بالبورون والحديد والكوبالت. هذه العناصر تشكل مع المادة المقاومة للضوء الطبقة الوظيفية التي تنشأ منها مصفوفات الميمرستورات من خلال الطباعة الحجرية البصرية والكشط (التنميش). تنتج هذه العملية العديد من الميمرستور أو الذاكرات المقاومة، التي تشكل معا عنصر ذاكرة نانو من النوع الذي يحتاج إليها توماس وفريقه لإجراء أبحاثهم. كل ذلك يحدث في أبعاد يعجز العقل البشري عن تخيلها، وهو ما يتضح في الوصف الذي قدمه توماس.
يقول الأخصائي الفيزيائي: "يصل ارتفاع مصفوفة الميمريستور إلى واحد على ألف من سمك الشعرة". غير أن هذه المصفوفات الدقيقة مذهلة للغاية.
فعلى عكس جهاز الترانزستور (مقاومة النقل) الشائع، تبدأ الميمرستورات في التخزين عندما يتدفق إليها التيار الكهربائي ويعمل على تكوين الطبقة الوسطى، وهي أكسيد الماغنسيوم. تزداد قوة الاتصال بزيادة الاستخدام، وهو ما يشبه الخلايا العصبية البشرية، التي تزداد فيها سرعة رد فعل نقاط الاشتباك العصبي كلما زاد تنشيطها.
إنه أمر أشبه بطالب يدرس جداول الضرب حتى يحفظها عن ظهر قلب.
التقنية الجديدة محل اهتمام خبراء الفضاء
وعلى غرار ما يحدث تلقائيا في مخ الطالب، اكتشف توماس وفريقه الآن نفس الوظيفة في الذاكرة التخزينية. فيقول: "تظهر أبحاثنا مدى القوة التي يجب أن يكون عليها التيار الكهربائي، ومتى ينبغي تدفقه، ومن ثم تزداد قوة التوصيل على غرار الاتصالات الجارية في العقل البشري".
وأضاف: "ذلك يساعد على التحقق من أن المقاومات الذاكرة تعمل في الحقيقة على غرار الخلايا العصبية، ويمكن من خلالها تصنيع عقل اصطناعي".
ويراقب خبراء الفضاء هذا البحث باهتمام شديد، لاسيما وأن وحدات التخزين الصغيرة تعد من العجائب الحقيقية في مجال ادخار الطاقة.
ويقول أندرياس شويتس من مركز الفضاء الألماني في برلين: "إن إدارة الطاقة أحد أهم مقومات نجاح المهمات الفضائية. وإذا كنا نحتاج إلى قدر أقل من الطاقة، لما اضطررنا إلى وضعها في المقام الأول".
يقول راينر واسر من الجامعة التقنية في مدينة آخن الألمانية، أحد الباحثين الرواد في هذا المجال: "لم يتفق الخبراء حتى الآن بشأن استخدام معين للتكنولوجيا الجديدة"، لذا فإن عمل العديد من المواد المختلفة يخضع للدراسة حاليا.
يقول واسر: "يجب أن نكون واقعيين. لا يزال الأمر سيستغرق وقتا طويلا قبل تصنيع جهاز كمبيوتر يحاكي العقل البشري". ورغم ذلك، أضاف واسر أن ميزة الاحتفاظ بقدر هائل من الطاقة التي توفرها الميمريستورات ستحدث ثورة في عالم الكمبيوتر.
6161
تظهر أبحاث أجراها فريق بحث ألماني حول مكونات كهربائية يطلق عليها "ميمريستور" أو الذاكرة المقاومة أن عمل هذه المكونات يشبه عمل خلايا المخ فيما يبدو أنها خطوة أخرى تجاه تحقيق هدف تصنيع عقل الكتروني يضاهي العقل البشري.
عندما تدخل إلى معمل آندي توماس في مدينة بيلفيلد الألمانية، فإنك سترى ضوءا أصفر، وهو ما يوضحه خبير الفيزياء التجريبية بقوله: "نحتاج إلى الضوء الأصفر لأننا نتعامل مع مقاومات ضوئية". يجري آندي توماس وفريقه بجامعة بيليفيلد الألمانية أبحاثا حول مكونات كهربائية يطلق عليها "ميمريستور" أو (الذاكرة المقاومة)، حيث تظهر أبحاثهم أن عمل هذه الأجهزة يشبه عمل خلايا المخ، فيما يبدو أنها خطوة أخرى تجاه تحقيق هدف تصنيع عقل الكتروني يضاهي العقل البشري. بمساعدة هذه الذاكرة، يمكن تصنيع أجهزة كمبيوتر تستطيع على سبيل المثال أن تحيد من تلقاء نفسها عن البرامج المزودة بها.
فعلى سبيل المثال، إذا سجل مسبار في الفضاء وجود جسم غير متوقع عدة مرات، فإن الجهاز يستطيع اتخاذ قرار من تلقاء نفسه بعيدا عن برامجه. وفي هذه الحالة، يمكن أن يكون الجهاز مفيدا، على الأقل في جمع بيانات حول الجسم الغريب وإرسالها إلى الأرض.
أبعاد يعجز العقل البشري عن تخيلها
يمسك الفيزيائي الألماني في يده لوحة قاعدية دائرية، هي عبارة عن الرقاقة الالكترونية، فهناك عدة طبقات معدنية رفيعة تعلو بعضها البعض، وفي القلب توجد طبقة من أكسيد الماغنسيوم محاطة على كلا الجانبين بالبورون والحديد والكوبالت. هذه العناصر تشكل مع المادة المقاومة للضوء الطبقة الوظيفية التي تنشأ منها مصفوفات الميمرستورات من خلال الطباعة الحجرية البصرية والكشط (التنميش). تنتج هذه العملية العديد من الميمرستور أو الذاكرات المقاومة، التي تشكل معا عنصر ذاكرة نانو من النوع الذي يحتاج إليها توماس وفريقه لإجراء أبحاثهم. كل ذلك يحدث في أبعاد يعجز العقل البشري عن تخيلها، وهو ما يتضح في الوصف الذي قدمه توماس.
يقول الأخصائي الفيزيائي: "يصل ارتفاع مصفوفة الميمريستور إلى واحد على ألف من سمك الشعرة". غير أن هذه المصفوفات الدقيقة مذهلة للغاية.
فعلى عكس جهاز الترانزستور (مقاومة النقل) الشائع، تبدأ الميمرستورات في التخزين عندما يتدفق إليها التيار الكهربائي ويعمل على تكوين الطبقة الوسطى، وهي أكسيد الماغنسيوم. تزداد قوة الاتصال بزيادة الاستخدام، وهو ما يشبه الخلايا العصبية البشرية، التي تزداد فيها سرعة رد فعل نقاط الاشتباك العصبي كلما زاد تنشيطها.
إنه أمر أشبه بطالب يدرس جداول الضرب حتى يحفظها عن ظهر قلب.
التقنية الجديدة محل اهتمام خبراء الفضاء
وعلى غرار ما يحدث تلقائيا في مخ الطالب، اكتشف توماس وفريقه الآن نفس الوظيفة في الذاكرة التخزينية. فيقول: "تظهر أبحاثنا مدى القوة التي يجب أن يكون عليها التيار الكهربائي، ومتى ينبغي تدفقه، ومن ثم تزداد قوة التوصيل على غرار الاتصالات الجارية في العقل البشري".
وأضاف: "ذلك يساعد على التحقق من أن المقاومات الذاكرة تعمل في الحقيقة على غرار الخلايا العصبية، ويمكن من خلالها تصنيع عقل اصطناعي".
ويراقب خبراء الفضاء هذا البحث باهتمام شديد، لاسيما وأن وحدات التخزين الصغيرة تعد من العجائب الحقيقية في مجال ادخار الطاقة.
ويقول أندرياس شويتس من مركز الفضاء الألماني في برلين: "إن إدارة الطاقة أحد أهم مقومات نجاح المهمات الفضائية. وإذا كنا نحتاج إلى قدر أقل من الطاقة، لما اضطررنا إلى وضعها في المقام الأول".
يقول راينر واسر من الجامعة التقنية في مدينة آخن الألمانية، أحد الباحثين الرواد في هذا المجال: "لم يتفق الخبراء حتى الآن بشأن استخدام معين للتكنولوجيا الجديدة"، لذا فإن عمل العديد من المواد المختلفة يخضع للدراسة حاليا.
يقول واسر: "يجب أن نكون واقعيين. لا يزال الأمر سيستغرق وقتا طويلا قبل تصنيع جهاز كمبيوتر يحاكي العقل البشري". ورغم ذلك، أضاف واسر أن ميزة الاحتفاظ بقدر هائل من الطاقة التي توفرها الميمريستورات ستحدث ثورة في عالم الكمبيوتر.