İnsan beyniyle ‘konuşabilen’ yapay nöron geliştirdiler

Yapay zekanın o devasa enerji iştahı ile insan beyninin bir ampul kadar bile yakmayan (20 watt) verimliliği arasındaki uçurum, günümüzün en büyük teknolojik çıkmazlarından biri. Yapay zeka sistemlerinin insanları pek çok alanda geride bıraktığı söyleniyor; ancak makinelerin hala aşamadığı devasa bir engel var: Enerji verimliliği.

UÇURUMU KALDIRMANIN YOLUNU BULDULAR

İnsan beyni, 86 milyar nöronuyla muazzam bir işlem gücünü sadece 20 watt (yaklaşık bir tasarruflu ampul kadar) enerjiyle çalıştırıyor. Öte yandan, ChatGPT gibi sistemleri besleyen veri merkezleri milyonlarca watt elektrik tüketiyor ve soğutma için tonlarca su harcıyor. Uzmanların uzun süredir üstünde çalıştığı durum ise bu uçurumu kapatmak için yapay zeka sistemlerini adeta ‘insanlaştırmak’ olarak görülüyor. 

BEYİNLE KONUŞABİLEN YAPAY NÖRON GELİŞTİRİLDİ

Nature Nanotechnology dergisinde yayımlanan yeni bir çalışma, bu hayale bir adım daha yaklaştığımızı kanıtladı. Northwestern Üniversitesi’nden Mark Hersam ve ekibi, gerçek beyin hücreleriyle doğrudan iletişim kurabilen yapay nöronlar geliştirmeyi başardı.
Bu gelişmenin arkasındaki temel motivasyon, silikon çiplerin katı yapısından kurtulup, beynin esnek ve az enerji harcayan yapısını taklit etmek.

SİLİKONUN KATILIĞINA KARŞI NÖRONUN ESNEKLİĞİ

Mevcut dijital bilgisayarlar trilyonlarca transistörle çalışsa da, beynimizdeki nöronlar gibi bağlarını yeniden şekillendirme (öğrenme) yeteneğine sahip değiller. Northwestern ekibi, bu sorunu çözmek için aerosol jet baskı teknolojisini kullanarak özel bir “elektronik mürekkep” geliştirdi.

BİLİNÇLİ ŞEKİLDE BOZDULAR

Yarı iletken görevi gören grafen ve molibden disülfür gibi  maddelerle üretilen nöronlar, plastik benzeri bir yapıya sahip. Araştırmacılar, iletkenliği sağlamak için kullanılan polimerleri tamamen temizlemek yerine, içlerinden akım geçirerek bilinçli bir şekilde “bozdular”. Bu sayede nöron gibi davranan, dar ve verimli bir elektrik yolu oluştu.

FARE BEYNİYLE TEST EDİLDİ

Bu yapay nöronlar sadece laboratuvar ortamında kalmadı; bir fare beyninden alınan kesitlerle etkileşime sokuldu. Sonuçlar büyüleyici çıktı. Yapay nöronların ürettiği sinyal şekli ve hızı, biyolojik nöronlarla birebir eşleşti. Ayrıca yapay hücreden gelen voltaj, farenin gerçek beyin dokusunda aktiviteyi tetiklemeyi başardı.

İLK KEZ YAKALADI

Daha önce yapılan benzer çalışmalarda ya sinyaller çok yavaştı ya da metal oksitler kullanıldığı için çok hızlıydı. İlk kez bir yapay sistem, insan beyninin doğal frekansını yakalamayı başardı.

DÜŞÜNEBİLEN BİLGİSAYARLAR GELİYOR

Tabii ki henüz “insan beyinli robotlar” aşamasında değiliz. Sırada, bu nöronları birbirine bağlayacak olan yapay sinapsların geliştirilmesi var. Ancak bu çalışma, gelecekte çok daha az enerji harcayan, çevre dostu ve belki de biyolojik dokularla tamamen entegre olabilen bilgisayarların kapısını aralıyor.
Görünen o ki, yapay zekayı daha akıllı yapmanın yolu onu daha büyük bir makineye dönüştürmekten değil, doğanın milyonlarca yıllık tasarımına sadık kalmaktan geçiyor.