تقلید از سیستم جفت یابی پروانه ها برای توسعه هوش مصنوعی

محققان پلتفرم نانویی توسعه دادند که می تواند همزمان اطلاعات دو حس بصری و شیمیایی را جمع آوری و پردازش کند. این دستاورد به بهبود عملکرد هوش مصنوعی کمک شایانی خواهد کرد.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری اکسکو، موجودات زنده برای این که با محیط پیرامون خود ارتباط صحیحی داشته باشند نیازمند جمع آوری اطلاعات توسط اندام های حسی مختلف هستند تا از این طریق تصمیم گیری بهتری برای جنبه های مختلف زندگی داشته باشند.

با وجود اهمیت ادغام چند حسی در حیوانات، زمینه هوش مصنوعی (AI) و محاسبات عصبی روی پردازش اطلاعات تک حسی متمرکز شده اند. این عدم تاکید بر ادغام چند حسی را می توان به عدم وجود پلتفرم سخت افزاری مینیاتوریزه مناسب نسبت داد، پلتفرمی که بتواند حس های مختلف را با هم داشته باشد.

محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا با استفاده از خواص حسگری شیمیایی گرافن و حسگری نوری تک لایه های دی سولفید مولیبدن (MOS 2) روی غلبه بر این محدودیت کار کردند تا بتوانند پلتفرمی برای جمع آوری اطلاعات چندحسی ارایه کنند.

توانایی ممریستور های MOS 2 برای توسعه مدار های عصبی با قابلیت تصمیم گیری چندحسی استفاده شده است. این پلتفرم جدید با الهام از ساختار بدنی نوعی پروانه به نام پروانه هلیکونیوس ساخته شده است. در این گونه برای جفت یابی، پروانه ماده روی نشانه های بینایی (مانند رنگ بال) و نشانه های شیمیایی (مانند فرمون ها) که توسط پروانه های نر برای انتخاب همسر ایجاد می شود، تمرکز می کند.

پروانه این کار را با مغز کوچکی که از حداقل انرژی استفاده می کند، انجام می دهد. این ویژگی در تضاد با دنیای علم کامپیوتر است که در آن محاسبات پیشرفته نیازمند مصرف انرژی زیادی است.

محققان با تقلید از این ویژگی پروانه، از گرافن و MOS 2 استفاده کرده و یک پلتفرم ممریستوری ارایه کردند که هم نقش حافظه و هم پردازشگر را دارد. MOS 2 به دلیل قابلیت حسگری نوری انتخاب شد تا از قابلیت بصری پروانه تقلید کند. گرافن نیز توانایی حسگری شیمیایی دارد که می تواند همان نقش حسگر های پروانه در شناسایی فرمون ها را ایفا نماید.

یافته های آنها نشان داد که این سامانه جدید می تواند به صورت یکپارچه نشانه های بصری و شیمیایی را تشخیص دهد و از آن به عنوان حسگر و همچنین پردازشگر می توان استفاده کرد. این ماژول از نظر مصرف انرژی نیز بسیار بهینه بوده و می تواند با کمترین تاخیر در پاسخ دهی، جمع آوری و پردازش اطلاعات را انجام دهد.

این گروه قصد دارند تا این پلتفرم را به صورتی توسعه دهند که به جای دو حس، سه نوع حسگری مختلف را انجام دهد، رفتاری شبیه به یک خرچنگ که نشانگر های بصری، شیمیایی و لمسی را برای شکار کردن به کار می گیرد.