Nöronların diğer nöronlara ya da kas veya salgı bezleri gibi nöron olmayan hücrelere mesaj iletmesine olanak tanıyan özelleşmiş bağlantı noktalarıdır.
Dünyanın dört bir yanındaki ekipler, bilgisayar önsezisi ve doğal dil işleme gibi görevleri yerine getirmek için beynin bağlantı sistemlerini çeşitli şekillerde taklit edecek şekilde tasarlanmış teknolojiler üzerinde çalışıyorlar. Sinir ağları olarak adlandırılan türde ise daha gelişmiş yapay zekâlar geliştiriyor.
İlginizi çekebilir: İnsan Beynini Taklit Eden Grafen Bazlı Yapay Sinaps
Şu zamanlarda, bir MIT ekibi, beynin süreçlerini daha etkili taklit edebilen, analog cihazlar kullanan alternatif bir sistem üzerinde çalışıyor. (Bulgular Nature Communication dergisinde yayınlanan bir makalede açıklanmaktadır.)
İyon temelli sinaps teknolojisi, sinir ağlı yapay zeka sistemleri için beynin öğrenme sürecindeki enerji tasarruflu simülasyonlarını sağlayabilir.
Sinir ağları; sinaps olarak bilinen nöronlar arası bağlantıların, aşamalı zayıflatılması veya güçlendirilmesine dayalı olan öğrenmenin beyinde gerçekleşme şeklini simüle eder. Bu fiziksel sinir ağının temel öğesi, elektrik iletkenliğini elektriksel olarak kontrol edebilen dirençli anahtardır. Bu kontrol ya da modülasyon, beyindeki sinapslerin güçlendirilmesini ve zayıflatılmasını taklit eder.
İlginizi çekebilir: Sinir Bilimciler, Bilincin Eşsiz Kalıplarını Belirledi
Bu tür simüle edilmiş sinapsler için şimdiye kadar aday analog dirençli cihazların çoğu bazı olumsuzluklar karşılaşmıştır. Ya enerji kullanımı açısından verimsiz ya da bir cihazdan veya döngüden diğerini düzensiz bir şekilde gerçekleştirmiştir.
Sinaps Yeni Teknolojisinin Çalışma Mantığı
Araştırmacılar, yeni sistemin her iki zorluğun da üstesinden geldiğini söylüyor.
Bu çalışmadaki dirençli anahtar, tungsten trioksitten yapılmış ve pillerin şarj edilip boşaltılmasına benzeyen bir şekilde çalışan elektrokimyasal bir cihazdır. Bu durumda protonlar uygulanan voltajın polaritesine ve gücüne bağlı olarak, malzemenin kristal örgüsüne girip çıkabiliyor. Bu değişiklikler, ters uygulanan bir voltaj ile değiştirilene kadar, tıpkı sinapslerin güçlendirilmesi ve zayıflatılması gibi, sabit kalır.
MIT profesörü Bilge Yıldız: “Bu süreç beyin sinapslerinin çalışma prensipleriyle oldukça benzer. Orada protonlarla değil; kalsiyum, potasyum, magnezyum vb. diğer iyonlarla çalışıyoruz. Bu iyonları hareket ettirerek sinapslerin direncini değiştirirsiniz, bu öğrenmenin bir unsurudur.
İlginizi çekebilir: Beyinde bilincin ortaya çıktığı yer olduğu düşünülen bir alan ortaya çıktı.
Yeni cihazın sunumunda kullanılan malzemeler, mevcut yarı iletken üretim sistemleri ile uyumluluğundan dolayı seçildi. Fakat cihazın ısıya toleransını sınırlandıran bir polimer malzeme içeriyor. Bu nedenle ekip hâlâ uzun vadeli işlemler için hidrojen kaynağını kapsüllemenin daha iyi yollarını arıyor.
MIT profesörü Bilge Yıldız, bu cihaz için özellikle malzeme açısından yapılacak çok fazla araştırma olduğunu ve tüm bu araştırmaların zaman alacağını söylüyor.
Hümeyra DEMİRBAŞ
