أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
طوّر باحثون من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي، اعتماداً على خصائص العقل البشري، جهازاً يعمل بالطاقة التي ينتجها بشكل ذاتي، ويحاكي وظائف الدماغ المهمة، مثل مرونة التعلم بناء على التجارب السابقة؛ حيث حقّق الجهاز دقة كبيرة بلغت نسبتها 93%.
وأوضح الفريق أن الجهاز المبتكر يسهم في تطوير أنظمة عصبية، مثل التعلم ومعالجة الذاكرة دون الاعتماد على مصادر الطاقة الخارجية؛ حيث تعالج هذه الأنظمة المعلومات وتخزّنها بكفاءة باستخدام أقل كمية من الطاقة من خلال الاستفادة من التكنولوجيا التي تعمل بالطاقة المولدّة ذاتيّاً، ما يجعلها مثالية للاستخدام في البيئات التي تعاني شحّاً في الطاقة مثل الأجهزة الطبية الحيوية والإلكترونيات المحمولة.
ويضم فريق العمل في جامعة خليفة، البروفيسور بكر محمد والدكتور محمد رزق، أستاذ مشارك، والدكتور أنس العزام، أستاذ مشارك، والدكتور ياور عباس، باحث في العلوم، والدكتور محمد عمير خان، باحث دكتوراه، ونُشِرت الورقة البحثية تحت عنوان «ذاكرة مقاوِمة عصبية أحادية الاتجاه مدمجة مع مولد نانوي كهروضغطية للإلكترونيات التي تعمل بالطاقة التي تولّدها بصورة ذاتية»، في المجلة العلمية «أدفانسد فانكشنال ماتيريالز»، المصنّفة ضمن أفضل 7% في مجال علوم المواد.
وبيّن الفريق أن الجهاز يعمل بتيار منخفض الجهد، ويجمع بين نظام توليد الطاقة وهيكل جديد للذاكرة يمكّنها من الاحتفاظ بالمعلومات ونسيانها، على غرار عملية معالجة الدماغ للمعلومات، ويعمل جزء خاص من الذاكرة في الجهاز تماماً مثل خلية الدماغ، ويُبنى باستخدام طبقات من المواد تشمل أكسيد القصدير الإنديوم وأكسيد الزنك والذهب، كما أنه يتميز بمولد طاقة كهروضغطية حساس يحول حركة الضغط إلى إشارات كهربائية، مثل الخلايا العصبية. وذكروا أنه يمكن أن تزيد قوة نقاط الاشتباك العصبي أو الروابط بين الخلايا العصبية التي تنقل الإشارات في الدماغ، ما يعزز القدرة على التعلم وقوة الذاكرة، وهي عمليّة تُعرف باسم اللدونة التشابكية، وتُعتبر عملية حاسمة لتطوير الشبكات العصبية الاصطناعية، وقد وجد الباحثون في جهازهم، أن تطبيق النبضات الكهربائية يمكن أن يؤثر في قدرة الجهاز على التكيّف مع المعلومات الجديدة، وهو ما يسمح له بتعزيز الاتصالات أو إضعافها استجابةً لمحفزات مختلفة، مثل آلية تعلّم الدماغ وتكيّفه.
وقال الدكتور محمد عمير خان: «سلّطت الدراسة الضوء على الدور الفعال الذي يقوم به مختبر الأنظمة الدقيقة بجامعة خليفة في النهوض بمجال الحوسبة العصبية».