الحوسبة العصبية هي المصطلح المطبق على عناصر الكمبيوتر التي تحاكي الطريقة التي يعمل بها الدماغ البشري والجهاز العصبي. يعتقد المؤيدون أن النهج سوف يأخذ الذكاء الاصطناعي إلى آفاق جديدة مع تقليل متطلبات طاقة منصة الحوسبة.
“على عكس الحوسبة التقليدية ، التي تتضمن ذاكرة ومعالجات منفصلة ، تعتمد الأنظمة العصبية على الشبكات المتوازية من الخلايا العصبية الاصطناعية والمشابك العصبية ، على غرار الشبكات العصبية البيولوجية”.
التطبيقات المحتملة
يقول دوغ سيلورز ، وهو شريك وأمن سيبراني مع شركة أبحاث التكنولوجيا والاستشارات ISG. ويوضح عبر البريد الإلكتروني: “يتم استخدامه في مجالات متعددة للكشف عن الأنماط والشعوذة ، بما في ذلك الأمن السيبراني والرعاية الصحية وتطبيقات الحافة AI وتطبيقات الدفاع”.
يقول ديريك جوبين ، الباحث في قسم منظمة العفو الدولية في معهد هندسة البرمجيات بجامعة كارنيجي ميلون ، إن التطبيقات المحتملة ستندرج عمومًا في نفس مجالات الذكاء الاصطناعي أو الروبوتات. “المثل الأعلى هو أنه يمكنك تطبيق أنظمة الذكاء العصبي الشكل في أي مكان ستحتاج إليه أو تريده إلى دماغ بشري” ، كما يلاحظ في مقابلة عبر الإنترنت.
“تركز معظم الأبحاث الحالية على تطبيقات الحوسبة الحافة في الأماكن التي يصعب نشر فيها أنظمة الذكاء الاصطناعى التقليدية ، كما يلاحظ جوبين. العديد من التقنيات العصبية تتضمن الجوانب الزمنية بشكل جوهري ، على غرار كيفية عمل الدماغ البشري في الوقت المستمر ، بدلاً من دورات المدخلات المنفصلة التي تستخدمها الشبكات العصبية الاصطناعية.” وهو يعتقد أن هذه السمة يمكن أن تؤدي في النهاية إلى تطوير تطبيقات تركز على السلاسل الزمنية ، مثل معالجة الصوت وأنظمة التحكم القائمة على رؤية الكمبيوتر.
التطوير الحالي
كما هو الحال مع أبحاث الحوسبة الكمومية ، هناك طرق متعددة لتطوير الأجهزة العصبية والخوارزمية ، كما يقول Saylors. ويذكر أن المنصات الأكثر شهرة هي Brainscales و Spinnaker. من بين اللاعبين الآخرين مختبرات GRAI Matter و Brunchip.
يقول جوبين إن الاستراتيجيات العصبية هي مجال نشط للغاية للبحث. “هناك الكثير من النتائج المثيرة التي تحدث كل يوم ، ويمكنك رؤيتها تبدأ في التبلور في مختلف المشاريع العامة والتجارية.” يفيد أن كلا من Intel و IBM تقومان بتطوير أجهزة عصبية الشكل لنشر النماذج العصبية ذات الكفاءة الشديدة. “هناك أيضًا عدد غير قليل من الشركات الناشئة والمقترحات الحكومية التي تبحث في إدخال القدرات العصبية في المقدمة ، وخاصة بالنسبة للبيئات القاسية ، مثل المساحة ، والأماكن التي تراجعت فيها تقنيات التعلم الآلي الحالي ، مثل القيادة المستقلة.”
الخطوات التالية
على المدى القصير ، من المرجح أن تركز الحوسبة العصبية الشكل على إضافة قدرات الذكاء الاصطناعى إلى أجهزة Edge المتخصصة في تطبيقات الرعاية الصحية والدفاع ، كما يقول Saylors. “إن الرقائق التي تدعم الذكاء الاصطناعى لحالات الاستخدام الحسي هي مجال بحث رائد لصدمات الدماغ/العمود الفقري ، وأجهزة الاستشعار عن بُعد ، ومنصات منظمة العفو الدولية في الفضاء والدفاع”.
يقول جوبين إن الخطوة التالية المهم للحوسبة العصبية ستنضج تقنية أثبتت نجاحها بالفعل في الإعدادات الأكاديمية ، لا سيما عندما يتعلق الأمر بالتحجيم. “عندما بدأنا نرى هضبة في الأداء من وحدات معالجة الرسومات ، هناك اهتمام بالأجهزة العصبية التي يمكنها تشغيل نماذج ذكاء اصطناعي أفضل – بدأت بعض الشركات بالفعل في تطوير ونماذج النماذج الأولية لهذا الغرض.”
يقول جوبين إن حالة الاستخدام الواعدة الأخرى هي تقنية الكاميرا القائمة على الأحداث ، والتي تُظهر الوعد كوسيلة عملية وفعالة لتطبيقات القمر الصناعي وتطبيقات رؤية الكمبيوتر الأخرى. “ومع ذلك ، لم نر حتى الآن أي من هذه التقنيات تحصل على نشر على نطاق واسع” ، كما يلاحظ. “على الرغم من أن البحث لا يزال نشطًا للغاية مع التطورات المثيرة ، فإن الخطوة التالية لمجتمع الأشكال العصبية تثبت حقًا أن هذه التقنية يمكن أن ترقى إلى مستوى الضجيج وأن تكون منافسًا حقيقيًا للأجهزة التقليدية ونماذج الذكاء الاصطناعى التوليدي التي تهيمن حاليًا على السوق.”
نتطلع إلى الأمام
بالنظر إلى تكلفة التكنولوجيا وتعقيدها ، إلى جانب الافتقار إلى الموارد الماهرة ، فمن المحتمل أن يستغرق الأمر من سبع إلى 10 سنوات أخرى قبل أن يحدث الاستخدام على نطاق واسع للحوسبة العصبية المعقدة ، كما يقول سيلورز. “ومع ذلك ، فإن الأبحاث الحديثة في الجمع بين الحوسبة العصبية مع Genai وقدرات الحوسبة الكمومية الناشئة يمكن أن تسرع هذا لمدة عام أو عامين في التطبيقات الطبية الحيوية والدفاعية.”
يقول جيبونز إن التبني السائد يتوقف على نضج الأجهزة وخفض التكاليف والبرامج القوية. “قد نرى الاستخدام الأولي المنتظم خلال السنوات الخمس إلى العشر المقبلة في تطبيقات متخصصة منخفضة الطاقة” ، كما يتوقع. “سيتم إملاء بعض هذا من خلال نضوج الحوسبة الكمومية.” يعتقد Gibbons أن المرحلة التالية من الحوسبة العصبية ستركز على تحجيم الرقائق المتكاملة ، وتحسين خوارزميات الشبكات العصبية وتشويشها ، وتسويق أنظمة الطاقة المنخفضة للتطبيقات في الروبوتات ، وحافة الذكاء الاصطناعي ، واتخاذ القرارات في الوقت الفعلي.
يلاحظ Gibbons أن الحوسبة العصبية قد تلعب قريبًا دورًا مهمًا في تقدم الأمن السيبراني. ويوضح أن التكنولوجيا تعد بتقديم تحسين الكشف عن الشذوذ والمصادقة الآمنة ، وذلك بفضل الذكاء القائم على الحدث. ومع ذلك ، فإن نقاط الضعف الجديدة للأجهزة ، ومواقفات الاستغلال غير المعروفة ، وسرية البيانات تظل مخاوف حاسمة قد تعوق اعتمادها على نطاق واسع.
