رقائق كمبيوتر مستوحاة من الدماغ تقلل استهلاك الطاقة في أنظمة الذكاء الاصطناعي

طور باحثون شريحة كمبيوتر مستوحاة من تركيب الدماغ البشري، تقلل من استهلاك الطاقة في أنظمة الذكاء الاصطناعي بنسبة تصل إلى 70%، ما يسهم في حل إحدى أكبر المشكلات التي تواجه هذه التقنية.
يعتمد النظام الجديد على مكون إلكتروني نانوي يسمى "مقاوم الذاكرة" (memristor)، يحاكي طريقة اتصال الخلايا العصبية في الدماغ البشري. ويعمل هذا المكون باستخدام نوع مطور من أكسيد الهافنيوم، مما يجعله مستقراً ومنخفض الاستهلاك للطاقة.
المشكلة الأساسية في أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية تكمن في اعتمادها على شرائح تقليدية تتطلب نقل البيانات باستمرار بين وحدات الذاكرة ووحدات المعالجة، مما يستهلك كميات هائلة من الطاقة ويحد من كفاءة الأداء.
أما التقنية الجديدة، فتعمل على تخزين المعلومات ومعالجتها في المكان نفسه، ما يقلل من استهلاك الطاقة بشكل كبير، كما أنها قادرة على التكيف بالطريقة نفسها التي تعمل بها الأدمغة البشرية، مما يجعلها أكثر كفاءة في التعلم.
قال الباحث باباك باختي، المشرف على الدراسة من جامعة كامبريدج، إن استهلاك الطاقة يعد التحدي الأكبر في أجهزة الذكاء الاصطناعي حالياً، وأن الأجهزة الجديدة تتميز بتيارات منخفضة للغاية واستقرار عالٍ وقدرة على التبديل بين حالات متعددة بسلاسة.
أظهرت الاختبارات التي أجراها الفريق أن الشريحة الجديدة قادرة على تحمل عشرات الآلاف من عمليات التبديل يومياً، مع قدرة على التكيف تشبه ما يحدث في الأنظمة البيولوجية الحية.
رغم هذه المزايا، لا تزال هناك بعض التحديات التي تواجه التقنية، أبرزها حاجة عملية التصنيع إلى درجات حرارة مرتفعة للغاية، لكن الباحثين يعملون حالياً على خفض درجة الحرارة المطلوبة، بهدف وضع هذه الأجهزة على شريحة واحدة في المستقبل.
يأمل الباحثون أن تفتح هذه التقنية الباب أمام جيل جديد من أجهزة الذكاء الاصطناعي أكثر كفاءة واستدامة من الناحية الطاقية.