IBM’den Faz Değişimini Temel Alan Yapay Nöron Üretimi
Uzun zamandır bilgisayarlar yapay beyinler olarak düşünüldü ancak yakın bir dönemde IBM bu alanda yapay nöron üretimine kalkışarak bir ilke imza attı.
Zürih merkezli teknoloji devi, araştırma merkezinde organik bir beynin sinyal aktarım prensibini simüle etmek amacıyla 500 adet yapay nöron üretti. Yapay sinyalleşme alanındaki araştırmaların gösterdiklerine bakarsak asıl dönüm noktası bu öğelerin mikroskobik ölçeklerden aşağılara çekilmeleri ve hala verimli bir şekilde çalışmakta olmalarıdır. IBM’in bu başarısını önemli kılan etken şudur: Yapay nöronların bir kaç nanometreye kadar küçültülmeleri ve hala kullandıkları düşük enerjiler ile aktif halde olmalarıdır.
Organik nöronlar belli miktarda enerji depolayabilen, sinyal kapıları gibi çalışan hücre zarlarına (membran) sahiptirler. IBM’nin ürettiği nöronlarda ise bu rol ufak bir kare parça Germanyum-Antimon-Tellerium (GST) tarafından üstlenilir. GST, CD olarak da bilinen optik disklerde yaygın olarak bulunan bir maddedir. GST’ler yeterince ısındığında amorf (şekilsiz), yalıtkan bir halden kristal hale faz değiştirmektedir. Diğer bir deyişle yapay nöronlardaki elektrik iletkenliğine sahip olmayan membran yeterli enerjiye sahip olduğunda kristal faza geçerek iletkenlik kazanır ve sinyallerin iletilmesini sağlar. Nöronların membranı işlevini yerine getirdikten sonra tekrar eski hali olan amorf yapıya geri döner.
Bu durumu ayrıntılı olarak açıklayacak olursak faz değişimi demek bir maddenin katı halden sıvı veya gaz haline geçmesidir. 20. yüzyıl ortalarında kalkojenit camın elektrik enerjisine maruz kaldığında faz değişimine uğradığı bulundu ve kalkojenit camın faz değişimi sinematografik olarak çıkarıldı. Bilim adamlarının elde ettiği sonuçlar özetle camın elektrik enerjisi ile faz değişimine uğradığını ve bu değişimin bir depolama alanı olarak kullanılabileceği idi.
Kalkojenit camın bu özellikleri ilk olarak CD’ lerin doğmasını sağladı. Kalkojenit cam elementlerinden oluşan bir kaplama plastikle birleştirildi, elde edilen CD’ lere manyetik enerji ile yönlendirilmiş , kalkojenit tabakanın faz değişimine uğramasına sebep olacak bir lazer ışını gönderildi. Lazer ışını o kadar etkiliydi ki tıpkı elektrik enerjisi gibi kalkojenit yapıyı zedelemeye yetti. Lazer kalkojenit yapıda faz değişimi yarattı , değişim yaşanan yer 0, sağlam kalan yer 1 kabul edildi.
Ancak bilimadamlarının organik sinir ağlarına eşdeğer başka bir karakteristiği elde etmeleri gerekmektedir : Stochiasticity (Oranlamaya, tahmine göre, kararlama) veya sinyallerin ateşlenmesi durumundaki rastgelelik durumu. IBM, GST membranlarının aynı yapılandırma durumuna hiç bir zaman dönmediğinden dolayı yapay nöronların bunu başardığını açıklamaktadır. Bu durum sinir ağları gruplarının hiç beklenmedik başarılar elde etmesine yol açmaktadır. Ayrıca bu durumların sonuçları tam bir şekilde öngörülebilir olunsaydı bu başarının elde edilemeyeceği de aşikardır.
Yapay nöronlar sayesinde bilim adamları verimli şekilde taklit yeteneğine sahip bilgisayarlar geliştirebilirler. Bu çalışmada yapay nöronların elde edilen duyusal bilgileri işleme ve karar verme yeteneği organik beyinlerdeki süreçle benzer şekilde olduğundan dolayı çığır açacaktır. Ayrıca bu tür bir girişimin hayata tamamen geçirilmesinde, yazılım kısmı, çalışmaları apayrı bir boyuta taşıyacak gibi gözüküyor.
Hazırlayan: Çağın Çevik
Kaynaklar
http://arstechnica.com/gadgets/2016/08/ibm-phase-change-neurons/
http://www-03.ibm.com/press/us/en/pressrelease/50297.wss
http://www.yerelbt.com/phase-change-memory-pcm-nedir/
Sinirbilim.org; "IBM’den Faz Değişimini Temel Alan Yapay Nöron Üretimi"
http://sinirbilim.org/ibmden-faz-degisimini-temel-alan-yapay-sinir-uretimi/
Biyolojik Gelişmeler
-
Arkeologlar Korunmuş İnsan Beyinleri Bulmaya Devam Ediyor
-
Yapay Zeka istilacı Asya eşekarılarını tespit etmeye yardımcı oluyor.
-
Avustralya fosili, fotosentezin en az 1,75 milyar yıl önce evrimleştiğini öne sürüyor
-
Böcek kanatlarının solungaçlardan evrimleştiğine dair yeni kanıtlar
-
Denizyıldızının Başı Neresi? Tahmininiz Büyük İhtimalle Yanlış
-
Biyoloji bölümü seçenler ve biyolojiye ilgi duyanlar için bazı öneriler
-
Canlıların Gizemli Dünyasını Keşfetmek: Biyologların Gözüyle Doğa, Genetik ve Evrim
-
Biyolojik ve Kimyasal Silahlar Ne Zamandan Beri Var?
-
Filler Gerçekten ‘Asla Unutmaz’ mı?
-
Sibirya’da Bulunan Ayı Mumyası, Mağara Ayısı Değilmiş
-
California Bilimler Akademisi Bilim adamları 2022'de 146 yeni tür tanımladı
-
Yapay zeka hücre hareketini mikroskop altında analiz edebiliyor.
-
Ağaçlardan Önce Yeryüzünde Devasa Mantarlar Vardı
-
Biyoloji Terimleri Sözlüğü Yayımlandı
-
Avcı-Toplayıcılıktan Tarıma Geçiş Tam Olarak Nasıl Gerçekleşti?