Harvard Araştırmacıları ile Samsung, Nature Electronics’te yayınlanan bir makalede, insan beynini bir bellek çipi üzerinde tersine çevirmek için yeni bir yöntem sunduklarını açıkladı. Samsung Electronics, beyni daha iyi taklit edebilen nöromorfik çipleri üretmeye bir adım daha yaklaştırdıklarını belirtti.
Samsung ve Harvard Üniversitesi’nden önde gelen mühendisler ve akademisyenler tarafından tasarlanan vizyon, Nature Electronics tarafından ‘Beyni kopyalayıp yapıştırmaya dayalı nöromorfik elektronik’ başlıklı bir makale olarak yayınlandı. Samsung İleri Teknoloji Enstitüsü (SAIT) Üyesi ve Harvard Üniversitesi Profesörü Donhee Ham, Harvard Üniversitesi Profesörü Hongkun Park, Samsung SDS Başkanı ve CEO’su Sungwoo Hwang ve Samsung Başkan Yardımcısı Kinam Kim makalenin ortak yazarları arasında yer alıyor.
Yazarlar tarafından ortaya konan vizyona, ‘kopyala’ ve ‘yapıştır’ ile özetleniyor. Makale, Dr. Ham ve Dr. Park tarafından geliştirilen bir nanoelektrot dizisini kullanarak beynin nöronal bağlantı haritasını kopyalamanın ve bu haritayı yüksek yoğunluklu üç boyutlu katı hal anıları ağına yapıştırmanın bir yolunu öneriyor.
Bu kopyala ve yapıştır yaklaşımıyla yazarlar, beynin benzersiz bilgi işlem özelliklerine (düşük güç, kolay öğrenme, çevreye uyum ve hatta özerklik ve biliş) yaklaşan ve mevcut teknolojinin erişiminin ötesinde olan bir bellek yongası yaratmayı planlıyorlar.
Beyin çok sayıda nörondan oluşuyor ve bunların bağlantı haritası beynin işlevlerinden sorumlu. Bu nedenle harita bilgisi, beyni tersine çevirmenin anahtarı.
1980’lerde başlatılan nöromorfik mühendisliğin asıl amacı, nöronal ağların bu tür yapı ve işlevini bir silikon çip üzerinde taklit etmek. Ancak görüldü ki, şu anda bile bu neredeyse imkansız çünkü çok sayıda nöronun nasıl kablolandığı hakkında çok az şey biliniyordu. Böylece, nöromorfik mühendisliğin amacı, onu titizlikle taklit etmek yerine, beyinden ‘esinlenen’ bir çip tasarlamak için değişti.
Bu makale, beynin tersine mühendisliğinin orijinal nöromorfik hedefine geri dönmenin bir yolunu öneriyor. Nanoelektrot dizisi, çok sayıda nörona etkili bir şekilde girebilir, böylece elektrik sinyallerini yüksek hassasiyetle kaydedebilir. Bu büyük ölçüde paralel hücre içi kayıtlar, nöronların birbirleriyle nerede bağlantı kurduğunu ve bu bağlantıların ne kadar güçlü olduğunu gösteren nöronal kablolama haritasını oluşturur. Dolayısıyla, bu açıklayıcı kayıtlardan, nöronal bağlantı haritası çıkarılabilir veya birebir “kopyalanabilir”.
Kopyalanan nöronal harita daha sonra, günlük hayatımızda katı hal sürücülerinde (SSD) kullanılan ticari flash bellekler veya dirençli rastgele erişimli (RRAM) “yeni” bellekler gibi kalıcı belleklerden oluşan bir ağa “yapıştırılabilir”.
Makale bir adım daha ileri gidiyor ve nöronal bağlantı haritasını bir bellek ağına hızla yapıştırmak için bir strateji öneriyor. Özel olarak tasarlanmış uçucu olmayan bir bellek ağı, hücre içi olarak kaydedilen sinyaller tarafından doğrudan çalıştırıldığında, nöronal bağlantı haritasını öğrenebilir. Bu, beynin nöronal bağlantı haritasını doğrudan bellek yongasına indirebilmemizi sağlar.
İnsan beyninin yaklaşık 100 milyar nöronu ve bin kat daha fazla sinaptik bağlantısı olduğu için, nihai nöromorfik çip 100 trilyon kadar hafıza gerektirecektir. Bu kadar çok sayıda belleğin tek bir çip üzerinde birleştirilmesi için de 3D baskılı çiplerin kullanılması gerekecek. Samsung’un bu konuda özel çalışmaları bulunuyor.
Dr. Ham, “Sunduğumuz vizyon son derece iddialı” dedi. “Ancak böyle kahramanca bir hedefe doğru çalışmak, makine zekası, sinirbilim ve yarı iletken teknolojisinin sınırlarını zorlayacaktır.”
