Kuantum Beynine Doğru İlk Adımlar
İnsan beyninin nasıl çalıştığına benzer şekilde kendini fiziksel olarak değiştirerek öğrenen akıllı bir materyal, tamamen yeni nesil bilgisayarların temeli olabilir. Bu sözde “kuantum beyni” için çalışan Radboud fizikçileri önemli bir adım attılar. Tek atomlardan oluşan bir ağı örüp birbirine bağlayabildikleri ve beyindeki nöronların ve sinapsların otonom davranışlarını taklit edebildikleri gösterilmiştir. 1 şubat’ta Nature Nanoteknoloji alanındaki keşiflerini bildirdiler.
Bilgi işlem kapasitesi için artan küresel talep göz önüne alındığında, giderek daha fazla veri merkezine ihtiyaç duyulmaktadır ve bunların hepsi sürekli genişleyen bir enerji ayak izi bırakmaktadır. Radboud Üniversitesi’nde tarama probu mikroskobu profesörü olan proje lideri Alexander Khajetootians, “Bilgileri enerji tasarruflu bir şekilde depolamak ve işlemek için yeni stratejiler bulmamız gerektiği açıktır.” diyor.
“Bu sadece teknolojide iyileştirmeler değil, aynı zamanda oyun değiştiren yaklaşımlarda temel araştırmalar gerektiriyor. Malzemelerin kuantum özelliklerine dayanan bir ‘kuantum beyni’ inşa etme fikrimiz, yapay zekadaki uygulamalar için gelecekteki bir çözümün temeli olabilir.”
Kuantum Beyni
Yapay zekanın çalışması için, bir bilgisayarın dünyadaki kalıpları tanıyabilmesi ve yenilerini öğrenmesi gerekir. Bugünün bilgisayarları, ayrı bir bilgisayar sabit diskindeki bilgilerin depolanmasını ve işlenmesini kontrol eden makine öğrenme yazılımı aracılığıyla bunu yapar. Sinir Ağları ve Makine Zekası Profesörü ortak yazar Bert Kappen, “Bugüne kadar, asırlık bir paradigmaya dayanan bu teknoloji yeterince işe yaradı. Ancak, enerji açısından çok verimsiz bir süreç oldu.” diyor.
Radboud Üniversitesi’ndeki fizikçiler, bir donanımın yazılma ihtiyacı duymadan aynı şeyi yapıp yapmayacağını araştırdılar. Siyah fosfor üzerine bir kobalt atomu ağı oluşturarak, bilgiyi beyne benzer şekilde depolayan, işleyen ve daha şaşırtıcı bir şekilde kendine uyarlayan bir malzeme oluşturabildiklerini keşfettiler.
Kendi Kendini Adapte Eden Atomlar
2018 yılında Khajetoorians ve ekibi, tek bir kobalt atomunun bilgi depolamanın mümkün olduğunu gösterdiler. Atom bir voltaj uygulayarak, atomun bir nöron gibi rastgele 0 ile 1 değeri arasında hareket ettiği “ateşlemeyi” indükleyebilirler. Şimdi bu atomların özel topluluklarını yaratmanın bir yolunu buldular ve bu toplulukların ateşleme davranışının yapay zekada kullanılan beyin benzeri modelin davranışını taklit ettiğini buldular.
Nöronların davranışlarını gözlemlemenin yanı sıra, bugüne kadar bilinen en küçük sinapsı da oluşturdular. Bu toplulukların doğal adaptif bir özelliği vardı: Sinapsları “gördükleri girdiye bağlı olarak davranışlarını değiştirdiler.” Malzemeyi belirli bir voltajla daha uzun bir süre uyarırken, sinapsların gerçekten değiştiğini görmek şaşırttı.
Kuantum Beynini Keşfetmek ve Geliştirmek
Araştırmacılar şimdi sistemi ölçeklendirmeyi, daha büyük bir atom ağı oluşturmayı ve kullanılabilecek yeni “kauntum” materyalleri yapmayı planlıyorlar. Ayrıca, atom ağının neden böyle işlediğini anlamaları gerekir. Khajetoorians, “Temel fiziği hafıza ve öğrenme gibi biyolojik kavramlarıyla ilişkilendirmeye başlayabileceğimiz bir durumdayız.” diyor.
“Eğer sonunda bu malzemeden gerçek bir makine inşa edebilirsek, günümüzün bilgisayarlarından daha enerji tasarruflu ve daha küçük kendi kendine öğrenen bilgi işlem cihazları inşa edebilirdik. Ancak, sadece nasıl çalıştığını anladığımızdaki gizemli davranışını ayarlayabilir ve bir teknolojiye dönüştürmeye başlayabiliriz. Çok heyecan verici bir zaman.”
Kaynak: phys.org
