تقلید از سیستم جفت‌یابی پروانه‌ها برای توسعه هوش مصنوعی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، موجودات زنده برای این که با محیط پیرامون خود ارتباط صحیحی داشته باشند نیازمند جمع‌آوری اطلاعات توسط اندام‌های حسی مختلف هستند تا از این طریق تصمیم‌گیری بهتری برای جنبه‌های مختلف زندگی داشته باشند.

با وجود اهمیت ادغام چند حسی در حیوانات، زمینه هوش مصنوعی (AI) و محاسبات عصبی روی پردازش اطلاعات تک‌حسی متمرکز شده‌اند. این عدم تأکید بر ادغام چند حسی را می‌توان به عدم وجود پلتفرم سخت‌افزاری مینیاتوریزه مناسب نسبت داد، پلتفرمی که بتواند حس‌های مختلف را با هم داشته باشد.

محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا با استفاده از خواص حسگری شیمیایی گرافن و حسگری نوری تک‌لایه‌های دی‌سولفید مولیبدن (MOS ۲) روی غلبه بر این محدودیت کار کردند تا بتوانند پلتفرمی برای جمع‌آوری اطلاعات چندحسی ارائه کنند.

توانایی ممریستور‌های MOS ۲ برای توسعه مدار‌های عصبی با قابلیت تصمیم‌گیری 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 جفت‌یابی، پروانه ماده روی نشانه‌های بینایی (مانند رنگ بال) و نشانه‌های شیمیایی (مانند فرمون‌ها) که توسط پروانه‌های نر برای انتخاب همسر ایجاد می‌شود، تمرکز می‌کند.

پروانه این کار را با مغز کوچکی که از حداقل انرژی استفاده می‌کند، انجام می‌دهد. 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 ۲ استفاده کرده و یک پلتفرم ممریستوری ارائه کردند که هم نقش حافظه و هم پردازشگر را دارد. MOS ۲ به دلیل قابلیت حسگری نوری انتخاب شد تا از قابلیت بصری پروانه تقلید کند. گرافن نیز توانایی حسگری شیمیایی دارد که می‌تواند همان نقش حسگر‌های پروانه در شناسایی فرمون‌ها را ایفا نماید.

یافته‌های آنها نشان داد که این سامانه جدید می‌تواند به صورت یکپارچه نشانه‌های بصری و شیمیایی را تشخیص دهد و از آن به عنوان حسگر و همچنین پردازشگر می‌توان استفاده کرد. این ماژول از نظر مصرف انرژی نیز بسیار بهینه بوده و می‌تواند با کمترین تاخیر در پاسخ‌دهی، جمع‌آوری 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 نشانگر‌های بصری، شیمیایی و لمسی را برای شکار کردن به کار می‌گیرد.