5 آگوست 2024 -توسط رابرت لی، SciencePOD-اعتبار: مجله فیزیکی اروپایی B (2024). DOI
هرج و مرج گسترده و طولانی‌مدت اخیر ناشی از تعطیلی مایکروسافت در سراسر جهان نشان می‌دهد که چقدر محاسبات در زندگی ما یکپارچه شده است. با این حال، با پیشرفت سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر، بدون شک پیچیده ترین و قوی ترین کامپیوتری که می شناسیم هنوز مغز انسان است.
مغز انسان با به اشتراک گذاشتن قدرت محاسباتی خود از طریق میلیاردها نورون که از طریق تریلیون‌ها سیناپس در حال تعامل هستند، نه تنها با قوی‌ترین ابررایانه‌های ابداع شده رقابت می‌کند، بلکه با مصرف انرژی کمتری نسبت به انرژی مورد نیاز برای روشن کردن نور یخچال.
جای تعجب نیست که دانشمندان و مهندسان کامپیوتر هنگام ابداع روش‌های محاسباتی جدید از مغز انسان الهام می‌گیرند.
محمدرضا ذوالفقاری نژاد از دانشگاه توئنته و همکارانش در مقاله جدیدی که در مجله فیزیک اروپایی B منتشر شده است، درباره ظهور محاسبات الهام گرفته از مغز، تقاضای رو به رشد آن و اهمیت آن در دنیای مدرن بحث می کنند. این بررسی یک مرور کلی از آخرین پیشرفت‌ها در سخت‌افزار محاسباتی الهام‌گرفته از مغز ارائه می‌دهد.
نویسندگان می نویسند: «محاسبات الهام گرفته از مغز یک حوزه تحقیقاتی رو به رشد و بین رشته ای است که به بررسی چگونگی تبدیل اصول محاسباتی مغز بیولوژیکی به طراحی سخت افزاری برای دستیابی به بهره وری انرژی بهبود یافته می پردازد. با این حال، گستره وسیع این حوزه، مقایسه و ارزیابی اثربخشی راه‌حل‌ها را در مقایسه با همتایان دیجیتالی پیشرفته، چالش برانگیز کرده است.»
این دشواری قبلی حداقل تا حدی به دلیل این واقعیت است که محاسبات الهام گرفته از مغز مجموعه‌ای از زیرشاخه‌ها، از جمله محاسبات نورومورفیک و درون حافظه را در بر می‌گیرد. این تیم برای انجام بررسی خود، مطالعات مختلف و کاربردهای بالقوه‌ای را که می‌توانند از سیستم‌های محاسباتی الهام‌گرفته از مغز بهره‌مند شوند، برجسته کردند و دقت محاسباتی گزارش‌شده‌شان را مقایسه کردند. آنها مقایسه عادلانه عملکرد رویکردهای مختلف را با استفاده از یک رویکرد عادی سازی استاندارد برای گزارش های بهره وری انرژی تضمین کردند.
نویسندگان از یادآوری جنبه‌های انسانی مغز هنگام ارزیابی ادبیات غافل نشدند، و اطمینان یافتند که مرور جامع آنها برای محققان با پیشینه‌های مختلف با معرفی مفاهیم کلیدی و اشاره به بررسی‌های موضوعی عمیق مربوطه قابل دسترسی است.
نویسندگان می نویسند: “با افزایش تقاضا برای سخت افزار قدرتمندتر و در عین حال کارآمدتر انرژی برای شبکه های عصبی مصنوعی در مقیاس بزرگ، محاسبات الهام گرفته از مغز به عنوان یک راه حل امیدوارکننده برای فعال کردن محاسبات با انرژی کارآمد و توسعه هوش مصنوعی تا لبه در حال ظهور است.”
