شبیه سازی شبکه نورونی ـ مغز حاوی ۲۰۰ میلیارد سلول عصبی به نام نورون است. این سلول ها توسط تریلیون ها ارتباط موسوم به سیناپس به یکدیگر متصل می شوند.

تکانه های الکتریکی کوچک در نورون ها ایجاد و توسط سیناپس ها منتقل می شود. هر سیناپس حاوی یک هزار کلید برای هدایت پیام است. کل این شبکه با صدها تریلیون مسیر کار می کند.

فقط در بالاترین لایه از مغز موسوم به قشر مخ حدود ۱۲۵ تریلیون سیناپس وجود دارد. پژوهشگران مرکز تحقیقاتRIKEN و موسسه علوم و تحقیقات «اوکی ناوا» در ژاپن و موسسه تحقیقاتیForschungszentrum Julich در آلمان با استفاده از ابررایانه K، شبیه سازی شبکه نورونی و چگونگی ارتباط برقرار کردن سلول های مغزی با یکدیگر را انجام دادند.

دانشمندان تلاش کرده اند یک شبکه نورونی الکترونیکی یا مجازی را از ۱٫۳۷ میلیارد سلول عصبی که توسط ۱۰٫۴ تریلیون سیناپس به هم متصل می شوند خلق کنند. برای این امر آنها از یک نرم افزار متن باز به نامNEST و ۸۲ هزار و ۹۴۴ پردازشگر ابر رایانهK استفاده کردند. این فرایند شبیه سازی از یک ثانیه توانایی شبکه عصبی واقعی زیستی، ۴۰ دقیقه طول کشید. اگر چه این شبکه شبیه سازی شده بزرگ است اما فقط نمایش دهنده یک درصد از شبکه عصبی مغز انسان است.

شبیه سازی یک شبکه عصبی بزرگ و فرایندی مانند یادگیری نیازمند میزان زیادی حافظه رایانه ای است. سیناپس ها (ساختاری هایی در بین دو نورون) به طور مداوم توسط تعاملات نورونی تغییر می کنند و شبیه سازها باید بتوانند این تغییرات را ایجاد کنند.

نکته مهم تر از تعداد نورون های در این شبکه شبیه سازی شده، این حقیقت است که در طول این شبیه سازی هر سیناپس بین نورون های تحریک شده با ۲۴ بایت حافظه، فراهم می شود. در کل، این شبیه ساز از یک پتابایت حافظه اصلی استفاده می کند که معادل حافظه کلی ۲۵۰ هزار رایانه شخصی است.

تقلید از مغز ـ دانشمندان تراشه رایانه ای جدیدی ساخته اند که مغز انسان را تقلید می کند و می تواند شناخت از چگونگی عملکرد مغز و ذهن را افزایش دهد.پژوهشگران معمولاً برای شبیه سازی مغز از نرم افزار برنامه نویسی استفاده می کنند تا رفتار گروهی نورون ها را رصد کنند.با این حال طراحی یک مسیر عصبی تلاش می کند سخت افزار مغز را با استفاده از اجزای آنالوگ بازسازی کند. این تراشه که «اسکایپ» نام دارد، حاوی ۴۰۰ نورون یا مدار چاپ شده است.

نورون های واقعی روی غشای خارجی خود، برق دارند که اسکایپ نیز این ویژگی را با استفاده از خازن (اجزایی برای حفظ شارژ الکتریکی) تقلید می کند.درست مانند یک نورون واقعی که وقتی ولتاژ اعمال شده به یک سطح خاص می رسد، این خازن نیز می تواند رسانا شود و یک سیگنال عصبی ایجاد کند.اسکایپ همچنین سیناپس ها (ارتباطات بین نورون ها) را تقلید می کند.

پژوهشگران آلمانی در عوض از اجزای آنالوگ استفاده کردند که میزان متغییری از مقاومت را برای شبیه سازی شیوه ارتباط بین نورون ها نشان می دهد. این مقاومت بسته به میزان استفاده از آنها قوی تر یا ضعیف تر می شود. آنها با اندازه گیری الگوهای فعالیت دریافتند شبکه های مصنوعی اسکایپ مانند شبکه های واقعی رفتار می کنند و می توانند هر الگویی را بازسازی کند.

شبیه سازی مغز زنبور عسل ـ دانشمندان بریتانیایی از دانشگاه‌ های «شفیلد» و «ساسکس»، پروژه ای با عنوان «مغز سبز» را برای تولید نخستین مدل رایانه ای از مغز یک زنبور عسل آغاز کردند.

این مدل برای پیشبرد درک محدود کنونی از هوش مصنوعی و نحوه تفکر حیوانات مورد استفاده قرار می گیرد.

این دانشمندان قرار است مدل هایی از سیستم های مغز را که بینایی و حس بویایی زنبور عسل را هدایت می کند بسازند. آنها قصد دارند نخستین ربات پرنده را که از قابلیت حس کردن و عمل کردن به عنوان یک زنبور عسل را دارد بسازند تا به طور خودکار بتواند حرکت کند و به دستورالعمل های از پیش برنامه ریزی شده متکی نباشد. در صورت موفقیت آمیز بودن این مغز مصنوعی می تواند برای عملیات های جستجو و نجات یا حتی گرده افشانی مکانیکی در عرصه کشاورزی به کار رود.

code