أثبت باحثون أن خلايا الدماغ تتعلم أسرع وتجري عمليات شبكية معقدة بكفاءة أعلى من التعلم الآلي، وذلك بمقارنة كيفية تفاعل كل من نظام الذكاء البيولوجي الاصطناعي (Synthetic Biological Intelligence) المعروف باسم دش برين “DishBrain” وخوارزميات التعلم التعزيزي المتطورة.
يدمج الذكاء البيولوجي الاصطناعي خلايا عصبية مزروعة في المختبر من خلايا جذعية بشرية مع السيليكون الصلب لإنشاء شكل أكثر تطورا واستدامة من الذكاء الاصطناعي، وتعدّ هذه الدراسة الأولى من نوعها.
أجري البحث بقيادة شركة مختبرات كورتيكال (Cortical Labs)، وهي شركة ناشئة مقرها ملبورن في أستراليا، والتي ابتكرت أول حاسوب بيولوجي تجاري في العالم سمي “سي إل 1” (CL1). ونشرت نتائج الدراسة في مجلة الأنظمة الآلية والبيونية (Cyborg and Bionic Systems) في 4 أغسطس/ آب الجاري وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
قال معين خاجه نجاد، الباحث المشارك في الدراسة من مختبرات كورتيكال: “ما يجعل هذه الدراسة رائدة حقا هو أنها الأولى التي تضع معيارا للمقارنة المباشرة بين الأنظمة البيولوجية الاصطناعية والتعلم المعزز العميق. عندما تكون فرص التعلم محدودة، وهي حالة أقرب إلى كيفية تعلم الحيوانات والبشر، فإن هذه الأنظمة البيولوجية لا تتكيف بشكل أسرع فحسب، بل تفعل ذلك بكفاءة وفعالية أكبر، إنها نتيجة مثيرة ومتواضعة لمجالي الذكاء الاصطناعي وعلم الأعصاب على حد سواء”.
وتعد تقنية التعلم العميق أبرز مظاهر الذكاء الاصطناعي، وهي ترتكز على تطوير شبكات عصبية صناعية تحاكي في طريقة عملها أسلوب الدماغ البشري، أي أنها قادرة على التجريب والتعلم وتطوير نفسها ذاتيا دون تدخل الإنسان.
من علم الأعصاب إلى الذكاء الاصطناعي
تستخدم الخلايا العصبية المزروعة في المختبر بشكل متزايد كركيزة لاستكشاف معالجة المعلومات وأشكال التعلم الأساسية، حتى أنه تم تصور أنظمة أكثر تقدما كأجهزة ذكية مستقبلية ذات خصائص فريدة قد تتجاوز قدرة الحوسبة الصناعية وحدها.
يتيح استكشاف أنماط التفاعلات الديناميكية بين الخلايا العصبية فهما أعمق للآليات الكامنة وراء التعلم، وتمثل الأنماط الزمنية وقوة هذه التفاعلات قدرة الشبكة على تشفير المعلومات وتخزينها واسترجاعها.
علق بريت كاجان، كبير المسؤولين العلميين في مختبرات كورتيكال والباحث المشارك في الدراسة، قائلا: “على الرغم من التقدم الكبير الذي تحقق في مجال الذكاء الاصطناعي في السنوات الأخيرة، إلا أننا نعتقد أن الذكاء الحقيقي ليس اصطناعيا، بل بيولوجي. في هذا البحث شرعنا في دراسة ما إذا كانت أنظمة التعلم البيولوجي الأولية تحقق مستويات أداء تضاهي خوارزميات التعلم العميق المتطورة، وكانت النتائج حتى الآن مشجعة للغاية. إن فهم كيفية ارتباط النشاط العصبي بمعالجة المعلومات والذكاء، وفي نهاية المطاف السلوك، هو هدف أساسي لأبحاث علم الأعصاب، وهذه الورقة البحثية تمثل خطوة مهمة ومثيرة في هذه الرحلة”.
يتوقع أن يكون لهذه الرؤى آثار بالغة الأهمية في مختلف التخصصات، من علم الأعصاب إلى الذكاء الاصطناعي، مما قد يسهم في تطوير خوارزميات تعلم متقدمة وعلاجات للاضطرابات العصبية.
قالت البروفيسورة ميريلا دوتوري، رئيسة مختبر الخلايا الجذعية والنمذجة العصبية، كلية العلوم الطبية والصحية وعلوم السكان الأصليين، جامعة ولونغونغ: “تمهد الدراسات البحثية التي تجريها مختبرات كورتيكال الطريق نحو آفاق جديدة ناشئة ومثيرة في علم الأعصاب، حيث يتم تطوير نماذج عصبية مخبرية واستخدامها لمعالجة بعض أكثر جوانب وظائف الدماغ تعقيدا – التعلم والذاكرة – وهما مكونان رئيسيان للذكاء. تنشئ تقنية سي إل 1 منصة ضرورية للغاية لأبحاث علم الأعصاب لفهم وظائف الدماغ، الابتكار يكمن في قدرتها على توفير مقياس للذكاء يتم من خلاله تحديد وظائف الخلايا العصبية بطريقة تفاعلية وديناميكية، ويمكن تطبيق هذه التقنية على المدى الطويل لدراسة كيفية اختلاف الشبكات العصبية ووظائفها في الأمراض والاضطرابات الإدراكية العصبية.”