بررسی دلیل ساختار سلسله مراتبی در شبکه نرون‌های مغز

بررسی دلیل ساختار سلسله مراتبی در شبکه نرون‌های مغز

محققان با مدل‌سازی‌های مختلف نشان دادند که چرا شبکه نرون‌ها در مغز دارای ساختار سلسله مراتبی است. آنها نشان دادند هر قدر مقدار اتصالات میان نرون‌ها کمتر باشد از نظر کارایی بهتر است. این یافته‌ها می‌تواند برای تولید هوش مصنوعی کارآمدتر مورد استفاده قرار گیرد.

یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که چگونه شبکه‌های زیستی نظیر شبکه نرون‌ها در مغز دارای ساختار سلسله مراتبی بوده و می‌توان از آنها برای ساخت هوش مصنوعی استفاده کرد. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه PLOS به چاپ رسیده است.
در این مقاله محققان نشان دادند که ساختارهای سلسله مراتبی در مغز به چه شکل بوده و چگونه این ساختارها موجب بهبود عملکرد شبکه‌های زیستی می‌شود.
همانند بسیاری از شرکت‌ها، شبکه عصبی و نرون‌ها در مغز دارای سازماندهی است به طوری که شبکه‌های ژنی، پروتئینی، نرونی و متابولیکی در مغز وجود دارد. این بدان معناست که هر بخش از مغز دارای زیرمجموعه بوده و هر زیرمجموعه بخش پایین دستی دیگری دارد. برای مثال مغز انسان دارای بخش کنترل و بخش پردازشگر است که هر یک از این بخش‌ها دارای زیرمجموعه‌های مختلف است که مدیریت منحصر به فرد خود را دارد.
اما چرا شبکه‌های زیستی نیاز به ساختارهای سلسه مراتبی هستند؟
براساس اطلاعات منتشر شده در این مقاله، ساختارهای سلسله مراتبی از اتصال‌های کمتری برخوردار هستند. در شبکه‌ها زیستی، اتصال هزینه‌بر است بنابراین هر قدر مقدار اتصال‌ها کمتر شود مزیت محسوب می‌شود. بنابراین خلقت به سمتی پیش می‌رود که از مقدار اتصالات کاسته شود.
یافته‌های این پروژه می‌تواند مسیر تحقیقات هوش مصنوعی و ساخت مغز مصنوعی را تسریع کند. هنوک منگیستو از دانشگاه ویومینگ در فرانسه، مدل‌های مختلفی از تکامل مغز را شبیه‌سازی کرده است. او شبکه‌های نرونی مصنوعی را طراحی و آزموده است. در این مدل‌ها، منگیسو هم از اتصالات کم و هم اتصالات زیاد استفاده کرده است.
جف کلون از محققان این پروژه می‌گوید: «در طول یک دهه گذشته محققان به دنبال این سوال بوده‌اند که چرا شبکه‌های عصبی تکامل پیدا می‌کنند و نقش ساختارهای سلسله مراتبی در این بین چقدر است. این مقاله به این سوالات پاسخ می‌دهد. این مقاله هم نشان می‌دهد که چرا مغز انسان ساختار سلسله مراتبی دارد و هم نشان می‌دهد که چرا برخی از شبکه‌های ساخت دست بشر نظیر اینترنت و سیستم‌های جاده‌ای دارای ساختار سلسله مراتبی است.»
جوست هویزینگا از دیگر محققان این پروژه می‌گوید: « گام بعد استفاده از این اطلاعات برای ساخت شبکه‌های کاراتر است تا در نهایت هوش مصنوعی با قابلیت‌های بهتر تولید شود.»

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *