أعلن فريق من الباحثين الصينيين في جامعة فودان عن تطوير خلايا عصبية اصطناعية متقدمة، قادرة على محاكاة آلية عمل الدماغ البشري بدقة غير مسبوقة، ويُعد هذا الابتكار خطوة مهمة نحو بناء أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة وأكثر قدرة على التعلم والتكيف.
يعتمد الجهاز الجديد على دمج طبقة أحادية فائقـة الرقة من ثنائي كبريتيد الموليبدينوم (MoS₂) مع خلايا ذاكرة ديناميكية (DRAM)، ما يتيح له محاكاة نقل الإشارات العصبية بشكل طبيعي، بالإضافة إلى خاصية المرونة التكيفية، أي قدرة الروابط العصبية الاصطناعية على تعديل قوتها استناداً إلى الخبرات المكتسبة، تماماً كما يحدث في الدماغ البشري.
ويأتي هذا التطور العلمي استجابةً للطلب المتزايد على تقنيات أكثر كفاءة في الأداء وأقل استهلاكاً للطاقة، خصوصاً مع النمو السريع لتطبيقات الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، التي تستلهم أساساً من الشبكات العصبية البيولوجية.
- مكونات الابتكار
يتكون النظام من عنصرين رئيسيين:
خلايا DRAM: لتخزين الشحنات الكهربائية بما يحاكي الجهد الغشائي للخلايا العصبية الطبيعية.
العاكس (Inverter): لتمرير الإشارات وخلق نبضات كهربائية تماثل الوامض العصبي في الدماغ.
- تجربة عملية تحاكي الرؤية البشرية
لاختبار قدرات هذه الخلايا العصبية الاصطناعية، أنشأ الباحثون شبكة صغيرة مكونة من 3×3 خلايا، وقاموا بتقييم استجابتها للمدخلات الضوئية المختلفة، ما سمح بمحاكاة عملية الرؤية البشرية في ظروف إضاءة متباينة. كما جرى استخدام هذه الشبكة لتشغيل نموذج للتعرف على الصور، حيث أثبتت كفاءتها العالية في معالجة البيانات مع استهلاك منخفض للطاقة.
- نتائج واعدة وتطبيقات مستقبلية
أظهرت النتائج أن هذه الخلايا العصبية الاصطناعية تمثل نقلة نوعية في مجال الرؤية الحاسوبية والتعرف على الأنماط، إذ يمكنها توفير طاقة أكبر مقارنة بالأنظمة التقليدية، مع تعزيز القدرة على التعلم والتكيف. ويخطط الفريق البحثي مستقبلاً لتوسيع نطاق الابتكار، وتوظيفه في تصميم أنظمة حاسوبية جديدة مستوحاة من الطبيعة، قادرة على دعم تطبيقات متنوعة تشمل الذكاء الاصطناعي المتقدم والتقنيات العصبية الصناعية.
إن هذا الإنجاز العلمي لا يمثل مجرد تطوير تقني، بل خطوة استراتيجية نحو بناء أنظمة أذكى وأكثر قرباً إلى آلية عمل الدماغ البشري، مما قد يفتح الباب أمام ثورة جديدة في التكنولوجيا العصبية والتعلم الآلي.