Beyin Yapısını Yeniden Üreten Nöromorfik Mimari Geliştirildi

Beyin Yapısını Yeniden Üreten Nöromorfik Mimari Geliştirildi

Beyin Yapısını Yeniden Üreten Nöromorfik Mimari Geliştirildi

Bugüne kadar oluşturulan yapay dijital ve nöromorfik sinir ağlarının çoğu, nöronların birbirleriyle olan bağlantılarının genel yapısından ziyade nöronların aktivasyonuna dayanmaktadır.

Bu tür modellerde son derece karmaşık beyin ağının kendisi genellikle bazı basit devrelere indirgeniyor. Yeni mimaride bilim insanları farklı bir yaklaşım önerdiler; daha enerji verimli ve doğal bir beyne daha çok benziyor.



Çin’deki araştırmacılar, beyindeki nöronlar arasındaki bağlantılar olan dendrit ve sinapsların fiziksel yapısını taklit eden yeni bir nöromorfik bilgi işlem mimarisi sundular. 

Günümüzde nöromorfik işlemciler kural olarak yapay sinapsların çalışmasını gerçekleştirmektedir. Makine öğrenimi onların sinaptik plastisitesi üzerine inşa edilmiştir.

Ancak beyin bu şekilde çalışmıyor. Bir nöron, dendritler aracılığıyla diğer birçok nörondan sinyal alır. Bazı nöronların çok sayıda dendriti vardır – yüz binlerce.

Dendritler farklıdır – farklı nörotransmitterleri iletirler, bazıları uyarıcı, diğerleri inhibitördür. Çoğu çalışmada, dendritler basit, neredeyse temel kural olarak aynı iletim hatları olarak modellenir, ancak beyinde işler oldukça farklıdır.

Нейроны гиппокампа. Дендриты внизу, вверх уходят аксоны

Yapay dendritler

Yeni bir makalede, bilim insanları beyindeki dendritlerin karmaşık ağaç benzeri bir yapıya sahip olduğunu belirtiyor. İlettikleri sinyaller uzamsal olarak dağılmış ve farklı dallara özgüdür. İletici aksonlar ve alıcı dendritler arasındaki bağlantılar farklı sinaps tepkileri oluşturur.

Bilim insanları biyolojik dendritlerin morfolojisini yansıtan yeni bir cihaz geliştirdi. “Dendristör” adı verilen bu cihaz, dendritler tarafından yapılan işi taklit ediyor. Bilim insanları bunu yapmak için iyon katkılı bir sol-jel filmle kaplanmış çok-katlı transistörlerin fiziğini kullandılar.

Makalenin ortak yazarı Yunhee Baek, “Bu film, katkılı iyonların nöronal dendritlerdeki iyonlara benzer şekilde hareket etmesine izin vererek dendritik dalları taklit ediyor ve transistör akımını dendritlerin membran potansiyelindeki değişiklikleri yansıtacak şekilde modüle ediyor” diyor.

Dendristörün doğal dendritlerin çalışmasını ne kadar doğru bir şekilde aktardığını kontrol etmeye çalışan bilim insanları, “sessiz sinaps” olarak adlandırılan bir sinaps yarattı.

Визуальная схема вычислений нейроморфной дендритной сети.

Bir sinapsın bir sinyal aldıktan sonra bunu bir nörona iletmesi her zaman söz konusu değildir; bu, aldığı nörotransmitterlere ve sinapsın kendi durumuna bağlıdır.

Sol-jel filmdeki dendristörün her bir dalındaki voltaj, sinapsın yalnızca filmdeki voltaj belirli bir eşiğe ulaştığında etkinleştirilmesini sağlar. Voltaj doğru seviyeye ulaşmazsa sinaps, beyinde olduğu gibi “sessiz” kalır.

Mevcut diğer nöromorfik bilgi işlem platformlarının aksine, yeni mimari dendrit morfolojisi ve sessiz sinapslar da dahil olmak üzere tüm nöronal bağlantı yapısını yeniden üretiyor.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

Kaynak: Beyin Yapısını Yeniden Üreten Nöromorfik Mimari Geliştirildi

Belirli Kişilik Özelliklerine Sahip İnsanların Sigara Tiryakisi Olduğu Ortaya Çıktı

Bir yanıt yazın

Bu site, istenmeyenleri azaltmak için Akismet kullanıyor. Yorum verilerinizin nasıl işlendiği hakkında daha fazla bilgi edinin.

Çok Okunan Yazılar