ما هي الحواسيب العصبونية،التكنولوجيا هي القوة الدافعة وراء تقدم علم الأعصاب (من الإحصائيات المتقدمة إلى المجاهر عالية الاستقرار)، حيث يمكن للعلماء، على سبيل المثال، إعادة بناء الطريقة الفعلية لتواصل الخلايا العصبية مع بعضها البعض لتصميم ما يعرف اليوم باسم أجهزة الكمبيوتر العصبية،يدمج رواد الكمبيوتر مبادئ الحوسبة العصبية في تطوير أجهزة كمبيوتر من الجيل التالي تسمى أجهزة الكمبيوتر العصبية. الذي يدرس كيفية قيام الخلايا العصبية في الدماغ بنقل المعلومات ومعالجتها، وفي هذا المقال سنتعرف على ما هي الحواسيب العصبونية، وتطورات الحواسيب، وغيرها من المعلومات التي سنذكرها لكم، ابقوا معنا.

 الحواسيب العصبونية Neural Network

قاموا العلماء بتطوير الحواسيب، فأصبحت اكثر حداثة وأكثر سهولة في الإستخدام، وأيضاً تعددت مجالات استخدام الحواسيب، ومن هذه التطورات للحواسيب :

أجهزة الكمبيوتر التقليدية

يعتمد الكمبيوتر الكلاسيكي على المنطق الرياضي ونظرية التبديل. في عام 1936، لإثبات وجود أعداد لا حصر لها، اقترح العالم آلان توريج آلة حسابية عالمية تعالج الرموز الثنائية فقط (0 و 1) ويمكنها أيضًا محاكاة أي عمليات حسابية قاطعة، وكان يُنظر إلى هذه الآلة على نطاق واسع على أنها أصل العصر الحديث. أجهزة الكمبيوتر، في عام 1938، قدم كلود إلوود شانون نظرية دارة التبديل التي تربط المنطق الرياضي بالوسائل الفيزيائية.

شرح الشبكات العصبية في الذكاء الاصطناعي

وفي عام 1946 تم اختراع أول كمبيوتر، وهو ENIAC، وهو نظام منطقي رياضي كبير يتكون من 18000 أنبوب إلكتروني، في نفس العام، طور جون فون نيومان بنية تخزين تسمى بنية نيومان، وهي التجسيد المادي الحقيقي لآلة تورينج. في نهاية عام 1947، تم اختراع الترانزستور في Bell Labs وظهر أول كمبيوتر وفقًا لمعمارية Newman EDVAC في عام 1952، والذي استخدم فقط 2300 أنبوبًا إلكترونيًا، لكن كفاءته زادت عشر مرات أكثر من ENIAC.

مكونات الشبكة العصبية الإصطناعية

وفي عام 1954، بدأ Bell The نجحت المعامل في تركيب أول حاسوب مجهز بترانزستور تراديك، كان للكمبيوتر التقليدي القائم على نموذج Turing حدوده النظرية من ناحية، ومن ناحية أخرى كان أداة حوسبة عامة إلى حد ما يمكن أن تقدم المساعدة في تنفيذ التطبيقات المختلفة. ولكن هل من الممكن إدراك مستوى الذكاء البشري، حيث يمكن استخدام الكمبيوتر كمنصة لأداء تطبيقات ذكاء مختلفة؟ أم أنه من الممكن قياس كل ذكاء الدماغ البشري؟ هذه أسئلة لم تتم الإجابة عليها نظريًا حتى الآن، فهل تستطيع الحواسيب العصبية إدراك ذكاء الدماغ البشري.

أجهزة الكمبيوتر العصبونية

الكمبيوتر العصبي هو جهاز كمبيوتر أو برنامج يستخدم شبكة عصبية تحاكي الدماغ البشري ويمكن تدريبه لأداء مهام محددة مثل التعرف على الأنماط،يتضمن هذا المجال الواسع من الدراسة جهودًا لفهم الهيكل الهرمي للقشرة المخية الحديثة. منطقة في الدماغ تتم فيها عمليات معقدة مثل تخزين الذاكرة واتخاذ القرار، في مارس 2005، أسس جيف هوكينز ودونا دوبينسكي Numenta مع خريج جامعة ستانفورد ديليب جورج. لتطوير نوع جديد من نظام ذاكرة الكمبيوتر، يعتمد جزئيًا على وظيفة الدماغ. جاءت فكرة Numenta من تقنية ذاكرة الوقت الهرمية (HTM) بناءً على بنية ووظيفة القشرة المخية الحديثة.

تطبيقات الحواسيب العصبونية

يعتقد Numenta أن HTM يعد ببناء آلات تناسب أو حتى تتجاوز الطريقة التي يؤدي بها الأشخاص العديد من المهام المعرفية، باستخدام التعلم الآلي، تتعلم أنظمة HTM حرفيًا التعرف على الأنماط من خلال الملاحظة، بهدف تطوير نظام بصري يمكنه التعرف على الأشخاص الموثوق بهم أو تقنية يمكنها التعرف على نقاط المشي الخطرة،إن تطوير تقنية HTM بواسطة Hawkins et al. هو تطبيق نموذج الذاكرة هذا على تطوير أجهزة الكمبيوتر التي تم تدريبها على التعرف على الأشياء ذات الأحجام والمواقع وزوايا المشاهدة المختلفة. أجهزة الكمبيوتر هذه قادرة على أربع مهام أساسية:

  • اكتشف الأسباب في العالم.
  • أدخل أسباب المقدمة الجديدة.
  • أقوم بالتنبؤات.
  • توجيه السلوك.

يعتقد Numenta أن هذا النوع من الابتكار سيجعل أجهزة الكمبيوتر أكثر قدرة على حل المشكلات التي كانت تعتبر صعبة إن لم يكن من المستحيل حلها بواسطة الآلات، وعمل تقنية الكمبيوتر العصبي المذهلة هذه لديها القدرة على تغطية العديد من المجالات، من مراقبة مركز البيانات. بناء سيارة ذكية ومراقبة سلوكيات العملاء الفورية والبحث الطبي ونماذج الأمراض لتطوير نظريات علاجية ناجحة (مثل أنظمة الأدوية).

على الرغم من أن البحث في تطبيقات علم الأعصاب الحاسوبي لا يزال في مهده، إلا أنه يقدم مثالًا على ثروة وتطور التكنولوجيا والأعمال والتفاعل العلمي الذي سيستمر لعقود قادمة، وإذا استمرت التكنولوجيا في التقدم، فسيكون علم الأعصاب قادرًا على ذلك توسيع نطاق فهم الدماغ، وخلق فرص اختبارات إضافية وتطوير التكنولوجيا المستوحاة من الناحية البيولوجية.

الفرق بين الحواسيب التقليدية والحواسيب العصبونية

هناك فرق كبير بين الحواسيب التقليدية والحوايب العصبية، في مجالات الاستخدام وفي المعالجة المتوازية وفي أداء الوظيفة،والبرمجة الذاتية، هنا سنوضح لكم الفرق بالتفصيل، كالآتي:

في المعالجة المتوازية

تعد قدرة الحواسيب العصبية على أداء العديد من المهام أو الأوامر في نفس الوقت من أهم مزاياها، بينما تكون معالجة الحواسيب التقليدية متسلسلة، مما يعني أنها تؤدي مهمة تلو الأخرى، بدءًا من الأولى وبعد الأخرى، وهكذا، في أصولها تمتلك أجهزة الكمبيوتر العصبية بنية متعددة المعالجات مصممة من الألف إلى الياء لتكون متوازية، ومع هذه العمارة المتوازية الضخمة، يمكن عمل الكثير في وقت أقل، مثل القدرة على الاستماع إلى الموسيقى والقيام بالمهام في نفس الوقت.

في كيفية أداء الوظائف

هذا فرق أساسي آخر بين الشبكة العصبية والكمبيوتر التقليدي. تؤدي التقليدية وظيفتها منطقيًا من خلال مجموعة من القواعد والعمليات الحسابية، بينما يمكن للخلايا العصبية القيام بعملها من خلال الصور والمفاهيم، عند القيام بالمهمة، يجب أن تتعلم أجهزة الكمبيوتر التقليدية بالقواعد، بينما تتعلم الخلايا العصبية بالقدوة، وتفعل شيئًا ما، ثم تتعلم منه. بسبب هذه الاختلافات الجوهرية، تختلف التطبيقات لكل منها اختلافًا كبيرًا.

في البرمجة الذاتية

تختلف الروابط أو المبادئ التي يعلمها كل نوع من أنواع الهندسة المعمارية. تتم برمجة أجهزة كمبيوتر Neumann بلغات عالية المستوى مثل C أو Java ثم تُترجم إلى لغة تجميع آلية أبسط، يمكن بالفعل برمجة أجهزة الكمبيوتر العصبية، بسبب أسلوب التعلم الخاص بها، وبينما تحتاج أجهزة الكمبيوتر التقليدية إلى التعلم فقط من خلال تنفيذ تسلسلات أو خطوات مختلفة في خوارزمية، تتكيف الخلايا العصبية باستمرار لتعديل البرمجة الخاصة بها. يمكن القول أن أجهزة الكمبيوتر التقليدية محدودة بأجزائها، في حين أن الخلايا العصبية يمكن أن تعمل أكثر من مجموع أجزائها، تعتمد سرعة كل كمبيوتر على جوانب مختلفة من المعالج. تتطلب الشبكات العصبية استخدام شرائح متعددة مصممة خصيصًا لتطبيق واحد، بينما تتطلب أجهزة كمبيوتر Neumann معالجات كبيرة.

إذا تمكن الكمبيوتر من محاكاة نظام تخزين واسترجاع الذاكرة شديد التعقيد في الدماغ البشري، فإن تكنولوجيا الكمبيوتر العصبي ستصبح أسرع وأكثر كفاءة وبديهية، وستقوم أيضًا بتدريبهم على أداء التحليلات القائمة على التعلم والتنبؤ، وإلى هنا نكون قد وصلنا إلى نهاية هذا المقال الذي تعرفنا من خلاله على ما هي الحواسيب العصبونية، وما الفرق بين الحواسيب العصبونية والحواسيب التقليدية، وغيرها من المعلومات التي ذكرناها لكم.