Yapay sinapslar sayesinde süper bilgisayarlar insan beynini taklit edebilir mi?

Bilim insanları, mikroskobik boyutlarda, nöronlar arasındaki bağlantıları daha iyi taklit edebilen cihazlar geliştirdiler.

Pohang Üniversitesi’nden malzeme bilimci Tae-Woo Lee’nin yaptığı açıklamaya göre, bu yeni araştırma gelecekte robotlar, sürücüsüz araçlar, veri madenciliği, tıbbi teşhis gibi alanlarda kullanılan akıllı ve insan etkileşimli cihazların iyileştirilmesinde kullanılabilir.

Eski araştırmalara göre, insan beyninde 100 milyar nöron ve bu nöronların birbirine bağlanmasını sağlayan 1 katrilyon bağlantı bulunmakta. İnsan beyninin muhteşem hesaplama gücü de bu bağlantılar sayesinde meydana geliyor.

Dünyanın en güçlü 500 bilgisayarını listeleyen TOP500 projesine göre; dünyanın en hızlı süper bilgisayarı Çindeki Tianhe-2 adlı bilgisayar. Tianhe-2, saniyede yaklaşık 55 katrilyon hesaplama yapabilme kapasitesine sahip. İnsan beyni ise saniyede 10 katrilyon hesaplama yapabilmekte. Fakat insan beyninin güç tüketimi 20 watt (sönük bir ampulü yakacak kadar güç) iken Tianhe-2 17,8 megawatt (900.000 ampulü yakacak kadar güç) güç tüketiyor. Bugüne kadar yapılan yapay sinaps çalışmalarında karşılaşılan ana problem çok fazla güç tüketimidir.

Biyolojik sistemlerde, sinaptik aktivite başına 10 femtojoule tüketildiği yapılan çalışmalar vasıtasıyla bilinmektedir. Tae-Woo Lee ve arkadaşları, sinaptik aktivite başına 1,23 femtojoule tüketen yapay sinapslar geliştirdiklerini ve şimdiye kadarki en az enerji harcayan yapay sinaps olduğunu söylüyorlar. (Enerji üretim ve tüketim miktarını somutlaştırmak adına şu şekilde bir örnek verilebilir: 1 metre yükseklikten düşen küçük bir elma,1 katrilyon femtojoule kinetik enerji üretir.)

Birbiri etrafına sarılmış organik materyalden tasarlanan bu yeni cihazlar, biyolojik sinapsların çalışma prensibini ve yapısal özelliklerini taklit ediyor. Gelecekte, bu cihazların 3 boyutlu şekilde düzenlenerek insan beyninin taklit edilebileceği araştırmacılar tarafından öne sürülüyor.

Kaynak
http://www.scientificamerican.com/article/artificial-synapses-could-let-supercomputers-mimic-the-human-brain/