Teknoloji dünyasında heyecan verici bir gelişme yaşandı: Bilim insanları, yaşayan beyin hücrelerini kullanarak üç boyutlu (3D) hesaplama yapabilen bir biyo-elektronik cihaz geliştirdi. Bu yenilikçi sistem, gelişmiş elektronik ağ tasarımı ile canlı dokuyu bir araya getirerek hesaplama yeteneklerini dış dünyaya taşıyor.
Daha önceki çalışmalarda, bilim insanları genellikle Petri kaplarında 2D kültürler veya 3D kümeler üzerinde beyin hücreleriyle hesaplama yapmaya çalışıyor, bu hücrelerin aktivitelerini dışarıdan gözlemleyerek ve uyararak ilerliyordu. Ancak bu yeni yaklaşım, daha önce görülmemiş bir ölçekte detaylı analiz imkanı sunuyor.
Bu çığır açan cihazın geliştirilmesinde, mikroskobik teller ve elektrotlardan oluşan üç boyutlu bir ağ yapısı kullanıldı. Bu ağ, ince bir epoksi tabakası üzerine inşa edildi ve ardından on binlerce nöron bu ağ üzerine ekilerek devasa bir 3D ağ oluşturuldu. Bu yapı, nöronların hesaplama yapabilmesi için bir iskele görevi görüyor.
Araştırmacılara göre, bu yeni yöntem, nöronların elektriksel aktivitesini önceki yaklaşımlara kıyasla çok daha ince bir ölçekte kaydetmelerine ve uyarmalarına olanak tanıdı. Altı aylık bir süre boyunca, araştırmacılar ağın nasıl geliştiğini gözlemledi, anahtar nöronlar arasındaki bağlantıları güçlendirme veya zayıflatma tekniklerini test etti ve sonunda tekrarlayan darbe desenlerini tanımlamak için bir algoritma eğitti.
Sistemi test etmek için araştırmacılar, farklı deneylerde iki ayrı desen sundu ve cihaz her iki durumda da bu desenleri başarıyla ayırt etti. Ekibin hedefi, cihazı aşamalı olarak ölçeklendirerek giderek daha karmaşık görevleri yerine getirmesini sağlamak.
Çalışmanın baş yazarlarından biri olan elektrik ve bilgisayar mühendisliği alanında doktora sonrası araştırmacı Kumar Mritunjay'a göre, bu teknoloji sadece beynin hesaplama sırlarını çözmeye yardımcı olmakla kalmayacak, aynı zamanda nörolojik hastalıkların anlaşılmasına ve potansiyel olarak tedavi edilmesine de katkı sağlayabilecek.
Bu araştırmanın başlangıçtaki temel amacı, yaşayan beyin hücrelerinin aktivitelerini inceleyerek nörobilimdeki temel problemleri araştırmak olsa da, araştırmacılar bu teknolojinin yapay zekanın (YZ) önemli darboğazlarından biri olan enerji tüketimi sorununu çözmede de rol oynayabileceğini fark etti.
Ekip üyelerinden ve elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü yardımcısı Tian-Ming Fu, "YZ için yakın gelecekteki gerçek darboğaz enerjidir" dedi. Fu, "Beynimiz, benzer görevleri yerine getirmek için günümüzün YZ sistemleri tarafından tüketilen gücün yalnızca çok küçük bir kısmını - yaklaşık milyonda birini - tüketiyor" diye ekledi.
Araştırmacılar, bu cihazın beynin bu konudaki sırlarından bazılarını ortaya çıkarabileceğini ve bu keşiflerin tekrarlanarak YZ'nin enerji tüketimi sorununun çözülmesini sağlayabileceğini umuyor.
