محققان ژاپنی از سریع‌ترین ابررایانه جهان به نام K برای شبیه‌سازی ساختار پیچیده نورونی مغز انسان استفاده کردند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، با استفاده از یک نرم‌افزار شبیه‌ساز نورونی به نام NEST، این رایانه قادر است از قدرت 82 هزار و 944 پردازنده برای خلق شبکه‌ای استفاده ‌کند که 1.73 میلیارد سلول عصبی را شبیه‌سازی می‌کنند. این سلول‌های عصبی توسط 10.4 تریلیون سیناپس به یکدیگر متصل‌اند.

مغز انسان اندامی پیچیده است و میلیاردها سلول‌ عصبی متخصص به نام «نورون‌» به یکدیگر متصل‌اند و سیگنال‌هایی را برای انجام فعالیت‌های فکری، حسی و عملی ارسال می‌کنند.

نورون می‌تواند به عنوان یک سوئیچ بیولوژیکی نسبتا ساده در نظر گرفته شود که سیگنال‌هایی را که به آن وارد می‌شوند، جذب می‌کند.

در صورتی که این سیگنال به اندازه کافی قوی باشد، نورون آن را به دیگر نورون‌های متصل به آن شلیک می‌کند.

این نوع پردازش می‌تواند در سخت‌افزار الکترونیکی نیز عملی شود و در این جاست که ابررایانه K وارد عمل می‌شود.

از لحاظ سرعت، نورون‌های مغز انسان در تلنگرزدن به سوئیچ‌های بیولوژیکی کاملا کند هستند.

آن‌ها در بازه میلی‌ثانیه فعالیت می‌کنند و در الگوهای دقیق ترکیب می‌شوند، اما به دلیل تعداد زیادشان، باز هم محاسبات زیادی در هر ثانیه انجام می‌گیرد.

ابزار الکترونیکی قادر هستند سریع‌تر سوئیچ شوند و در این پروژه رایانه K از حدود یک پتابایت حافظه که معادل ترکیب 250 هزار رایانه خانگی است، استفاده کرده است.

با این حال، شبیه‌سازی 40 دقیقه زمان برد تا قدرت محاسباتی یک ثانیه فعالیت شبکه نورونی مغز را در زمان واقعی و بیولوژیکی ارائه دهد.

تیم تحقیقاتی اعتراف می‌کند که چنین شبیه‌سازی‌های بزرگی به زودی پاسخ‌هایی را در خصوص معماهای کنونی پیرامون مغز ارائه می‌دهند؛ معماهایی از قبیل این که مغز انسان چگونه عمل می‌کند، انسان‌ها چگونه یاد می‌گیرند و این که آن‌ها چگونه درک یا حتی حس می‌کنند.

ابررایانه K تعداد فراوانی از نورون‌ها را به تعداد زیاد نورون‌های دیگر متصل می‌کند و قدرت محاسباتی بالایی را ارائه می‌دهد.

محققان معتقدند در آینده به درک بهتری از چگونگی استفاده مغز از تخصص کارکردی و معماری برای انجام این عمل نیاز است.

ژاپن در حال ساخت نسل جدیدی از ابررایانه‌ها تا سال 2020 است که 100 برابر سریع‌تر از رایانه K هستند و این امر تحقیقات آینده را در خصوص مغز تقویت خواهد کرد.

پروژه جدید نتیجه همکاری محققانی از «برنامه Riken HPCI برای علوم زندگی محاسباتی» در موسسه اوکیناوای ژاپن و «موسسه علوم عصبی و پزشکی» آلمان است.

انتهای پیام