به گزارش سایک نیوز به نقل از ایسنا، پژوهشگران دانشگاه استنفورد پروژه گسترده‌ای برای ساخت یک مغز که بیشترین شباهت را به مغز انسان داشته باشد، آغاز کرده‌اند. این پروژه در شش فاز مجزا اجرا می‌شود و با استفاده از مهندسی معکوس محققان تلاش می‌کنند به اطلاعات پایه‌ای برای ساخت یک مغز مصنوعی دست پیدا کنند.
فاز اول: شناسایی ساختار مغز و طراحی آن
جالب است بدانید اما مغز انسان دارای حدود ۱۰۰ میلیارد نورون و رشته عصبی است که قسمت‌های مختلف را به هم متصل می‌کنند. قبلاً شناسایی و تشخیص محل اتصالات نورون‌ها کار بسیار دشواری بود و تنها برای بخش محدودی از نورون‌های سطحی کاربرد داشت. در حال حاضر با استفاده از تکنیکی موسوم به شفافیت می‌توان عملکرد تمام نورون‌ها را بررسی کرد و برای هر کدام رنگی مجزا در نظر گرفت تا محل اتصالات به خوبی قابل تشخیص باشد.
در بخش دیگری از این پروژه برای بررسی عملکرد نورون‌ها و سرعت انتقال آنها در انسان سالم و هوشیار، از نوعی MRI تخصصی بهره گرفته می‌شود. با تلفیق این دو روش ساختار ارتباطات و سرعت انتقال اطلاعات در مغز به خوبی شناسایی می‌شود و فاز اول به پایان می‌رسد.
فاز دوم: بررسی سیگنال‌های مغز
برای شناخت عملکرد مغز، شناخت اتصالات نورونی و سلول‌های عصبی فقط نیمی از عملیات لازم است و برای شناخت کامل می‌بایست ساختار سیگنال‌هایی را که به قسمت‌های مختلف ارسال می‌شوند نیز مورد ارزیابی قرار بگیرند.
ابزارهای مناسب برای اندازه‌گیری سیگنال‌های مغز در سال گذشته در دو آزمایشگاه دانشگاه استنفورد طراحی و ساخته شدند و با استفاده از این وسایل محققان توانستند میزان فعالیت الکتریکی مغز را در شرایط واقعی اندازه بگیرند.
در زمان ارسال سیگنال‌ها، ولتاژ نورون‌ها به صورت لحظه‌ای تغییر می‌کند و اطلاعات مورد نظر در مغز منتقل می‌شود که این ابزارها این تغییرات را ثبت می‌کنند.
فاز سوم: تغییر سیگنال‌های مغز
در دهه‌های گذشته اگرچه تکنیک‌های مختلفی برای تحریک نورون‌های مغز معرفی و تست شده است اما جدیدترین روش آن، نتیجه کار پروفسور کارل دیزروس است که می‌تواند تک‌تک نورون‌ها را به دلخواه تحریک کند.
در این روش با اعمال پالس‌های مختلف به مغز، نورون‌ها در واکنش به پالس ورودی، پروتئینی تولید می‌کنند که میزان آن به میزان شدت پالس ورودی وابسته است و بر اساس این روش عملکرد هر نورون و قابلیت‌ها و میزان تأثیرپذیری آن مورد بررسی قرار می‌گیرد.
این روش برای نورون‌های سطحی کاربرد دارد و محققان دانشگاه استنفورد اعلام کرده‌اند در حال طراحی روش‌هایی هستند که با استفاده از امواج فراصوت به سطح‌های پایین‌تر مغز دسترسی پیدا کنند.
فاز چهارم: طراحی یک نظریهٔ منطقی برای عملکرد مغز
شناخت ساختار مغز برای مهندسی معکوس و رسیدن به یک رونوشت منحصربفرد کافی نیست و نحوه عملکرد هر بخش و اطلاعات داخل آن نیز اهمیت دارد و بررسی و کار با سیگنال‌ها نمی‌تواند تمام اطلاعات مورد نیاز را در اختیار ما بگذارد.
در این فاز عملکرد مغز در زمان انجام فعالیت‌های مختلف ارزیابی می‌شود و حساسیت بخش‌های مختلف نسبت به هر فعالیت مشخص می‌شود. با پیچیده‌تر کردن و ترکیب فعالیت‌های مختلفی نظیر تکلم، حرکت کردن، فکر کردن و حل مسئله، شناخت از نحوه عملکرد مغز بیشتر می‌شود و می‌توان یک توصیف مناسب از کارکرد مغز بدست آورد.
فاز پنجم: پیاده‌سازی دیجیتالی
مغز انسان مانند یک کامپیوتر قوی است که با دریافت انرژی از یک وعده غذایی، میلیون‌ها سیگنال مختلف را در لحظه بررسی کرده و به آنها پاسخ می‌دهد و برای شبیه‌سازی مناسب باید این قابلیت‌ها به خوبی پیاده‌سازی شوند.
برای مثال یک عملیات ساده وقتی به یک موش و یک کامپیوتر داده می‌شود مغز موش ۹۰۰۰ برابر سریع‌تر از کامپیوتر واکنش نشان می‌دهد و ۴۰ هزار برابر کمتر انرژی مصرف می‌کند. حالا وقتی صحبت از عملیات‌های پیچیده‌تر و ترکیبی می‌شود کار بسیار سخت‌تر خواهد شد و این نشان‌دهنده توانایی مغز انسان است.
جدیدترین صفحه دیجیتالی که توسط محققان دانشگاه استنفورد طراحی شده “نوروگرید” نام دارد. نورو گرید کم‌مصرف‌ترین و سریع‌ترین صفحه‌ای است که تا به حال ساخته شده و ظرفیت محاسباتی آن با یک میلیون نورون برابری می‌کند و توان مصرفی آن فقط سه وات است. در حال حاضر ابعاد این برد دیجیتال هم‌اندازه یک تبلت است و محققان امیدوارند تا پنج سال آینده بتوانند ابعاد آن را هم‌اندازه با یک تراشه کوچک کنند.
فاز ششم: بررسی کنش‌گری و واکنش‌گری
در این مرحله می‌بایست کنش و واکنش را به مغز مصنوعی آموزش داد و کیفیت آن را سنجید. در اولین قدم، مغز مصنوعی باید محیط پیرامونی خود را درک کرده و بشناسد و مشخص است که مشکل‌ترین بخش پروژه فاز ششم آن خواهد بود.
چشم انسان، مهمترین ابزار شناخت انسان از محیط پیرامونش است اما در واقع تمام اطلاعات در مغز پردازش می‌شود و چشم، گوش و دیگر اعضای حسی فقط ناقل اطلاعات هستند. انسان با مغزش می‌بیند، می‌شناسد، می‌شنود، می‌چشد و حرف می‌زند.
در این فاز با استفاده از الگوریتم‌های یادگیرنده و اطلاعات پایه‌ای نظیر تصاویر و صداهای مختلف سعی می‌شود اطلاعات پایه‌ای در اختیار مغز مصنوعی قرار گیرد تا شناخت نسبت به محیط پیرامون فراهم شود.
در این پروژه که جزئیات آن توسط دانشگاه استنفورد منتشر شده است، چندین استاد و محقق در رشته‌های مختلف علوم رایانه، عصب‌شناسی، پزشکی، روانشناسی و مهندسی برق شرکت دارند و تمام فازها به صورت موازی در حال پیشرفت هستند تا کیفیت خروجی و قدرت مغز تولیدی روز به روز بهتر و بیشتر شود.