اميرحسين کريمان: تراشه ها با اطلاعات غريبه کنار مي آيند.

بي ترديد رايانه ها از هنگامي که نخستين بار به دنيا معرفي شدند، راه درازي را پشت سر گذاشته اند. در اين ميان، يکي از رؤياهاي ديرينه بشر که در چند دهه گذشته علوم گوناگون را به چالش کشيده، ساخت رايانه اي بوده است که توانايي بروز رفتارهايي همانند مغز آدمي داشته باشد.

اينک پژوهشگران شرکت « IBM » که نامش با رايانه پيوندي ديرپا و ناگسستني دارد، از برداشته شدن گامي بنيادي خبر داده اند که در نتيجه آن مي توان اميدوار بود «جنگ دنياها» رفته رفته به صلح نزديک مي شود و بزودي اتحاديه دنياهاي رايانه ها و مغز آدمي شکل خواهد گرفت تا بشر طعم زندگي در دنياي تازه اي را بچشد.
اين غول آمريکايي فناوري موفق شده، دو پيش نمونه تراشه هايي را توليد کند که گفته مي شود بر خلاف فرايند کاري تراشه هاي کنوني که مغز متفکر رايانه هاي شخصي و سوپر کامپيوترها به شمار مي آيند، اطلاعات را به شيوه اي شبيه مغز انسان پردازش مي کنند.


در واقع نوآوري تراشه اي «آي بي ام» را بايد نقطه عطف مهم طرحي دانست که از 6 سال پيش به اين سو با مشارکت 100 پژوهشگر در حال انجام بوده و آژانس طرح هاي پژوهشي دفاعي پيشرفته دولت آمريکا، بودجه 41 ميليون دلاري آن را تأمين کرده است. با آنکه « IBM » نيز در اين طرح سرمايه گذاري نموده اما سهم مالي اين شرکت فاش نشده است.
اين پيش نمونه هاي تراشه اي، شواهد تازه اي از اهميت روزافزون «پردازش موازي» را به نمايش مي گذارند که توانايي انجام همزمان عمليات پردازشي گوناگون و پيچيده را در رايانه ها به ارمغان مي آورد.
فناوري «پردازش موازي» در به تصوير کشيدن فايل هاي گرافيکي و فرو بردن، در هم شکستن و پردازش توده هاي اطلاعاتي نقشي اساسي دارد.
تراشه هايي که «آي بي ام» تاکنون توليد کرده و مثلاً در شبيه سازي حرکت يک خودرو از ميان هزار توي «ماز» يا بازي پينگ پنگ کاربرد دارند، خالي از تخيل و پيش پا افتاده به نظر مي رسند.
به گفته پروفسور جوليو تونوني، استاد روان پزشکي دانشگاه ويسکانسين که با طرح پژوهشي «آي بي ام» همکاري داشته، بيشتر از يک دهه است که تراشه ها راه خود را از آزمايشگاه ها به دنياي کالاهاي واقعي باز کرده اند. آنچه در اين ميان اهميت دارد نوع کارهايي نيست که هم اکنون تراشه ها انجام مي دهند بلکه چگونگي انجام کارها داراي اهميت است.
توانايي تراشه هاي جديد «آي بي ام» براي کنار آمدن و کار کردن با انواعي از اطلاعات که به صورت ويژه براي پردازش آنها برنامه ريزي نشده اند، ويژگي مهمي به شمار مي آيد.
پروفسور تونوني تأکيد مي کند هنوز کارهاي زيادي وجود دارد که بايد انجام شود. مهمترين کاري که بايد صورت گيرد برداشتن گام نخست است و البته براي اين کار نه يک گام که چند گام بايد برداشته شود.
متخصصان حوزه فناوري، سال ها با رؤياي رايانه هايي روزگار گذرانده اند که همانند آدمي توانايي يادگيري دارند. هم اکنون، «آيفون» يا سرورهاي گوگل را به گونه اي مي توان برنامه ريزي کرد تا بر پايه رويدادهاي گذشته، اتفاقات يا رفتارهاي خاصي را پيش بيني کند.
«آي بي ام»، آزمايشگاه هاي شرکت هاي ديگر و پژوهشگاه هاي دانشگاهي در پي يافتن ساز و کارهاي تازه اي هستند تا با به کارگيري «پردازش آگاهانه» در تراشه ها، رايانه ها و وسايلي توليد کنند که در رويارويي با اطلاعات غيرمنتظره هوشمندانه عمل مي کنند و با آنها کنار مي آيند.
علاقه «آي بي ام» به دنياي تراشه ها به توانايي بالقوه اين شرکت در پردازش علايم دنياي واقعي مانند دما يا صدا يا حرکت و احساس پذير کردن آنها براي رايانه ها باز مي گردد.
«آي بي ام» يکي از پيشتازان جنبش پيوند دادن زيرساخت ها و شالوده هاي فيزيکي مانند نيروگاه ها يا چراغ هاي کنترل ترافيک با فناوري اطلاعات از طريق سرورها يا نرم افزارهايي است که نظارت بر عملکرد و تنظيم فعاليت اين بخش ها را به دست مي گيرند.
طرح هايي از اين دست مي تواند راه را براي توليد ابزارهاي کارامدتر هموار کند تا با آنها، کار پايش ديجيتال هزاران علامت و نشان آنالوگي که در محيط اطراف ما وجود دارند، آسان تر و دقيق تر انجام شود.
به گفته مدير طرح پژوهشي شرکت «آي بي آم» در تراشه هاي جديد، بخش هايي وجود دارند که همزاد ديجيتال ياخته هاي عصبي طبيعي(نورون) و محل اتصال آنها(سيناپس) به شمار آمده، فرايندهاي طبيعي مغزي را با الگوريتم ها و مدارات سيليکوني بازآفريني مي کنند و همين ويژگي ها، آنها را از تراشه هاي ديگر متمايز مي کند.
هر هسته يا موتور پردازشي مي تواند هر سه عمليات مربوط به حافظه، ارتباط و پردازش را به تنهايي انجام دهد. بنيادي ترين تفاوت تراشه هاي ابتکاري «آي بي آم» با نمونه هاي کنوني به نزديکي بيش از اندازه واحدهاي پردازش و حافظه و موازي سازي عملياتي انبوه در آنها مربوط مي شود.
در واقع اين پژوهش بخشي از همان مطالعاتي است که نخستين دستاوردهاي آن در سال 2009 آشکار شد و در اين راستا «آي بي ام» اعلام کرد قشر خاکستري مغز گربه را - که بخش متفکر مغز به شمار مي آيد- با استفاده از انبوهي از سوپرکامپيوترها شبيه سازي کرده است.
پيش تر نيز شرکت« IBM »با سوپرکامپيوترهاي غول پيکر، 40 درصد از مغز موش را در سال 2006 و مغز کامل يک موش صحرايي را در سال 2007 و يک درصد از بخش خاکستري مغز آدمي را در سال 2009 ، شبيه سازي کرده بود.
دستيابي به رايانه اي با قدرت مغز انسان هنوز دور از دسترس به نظر مي رسد اما گفته مي شود نوآوري تراشه اي جديد «آي بي ام» يک گام مهم در اين راه به شمار مي آيد و چشم انداز دستيابي به چنين رؤيايي را اميدبخش تر و امکان پذيرتر جلوه مي دهد.
هم اکنون فازهاي صفر و يک اين طرح به پايان رسيده و گزارش ها حاکي از آن است که آژانس طرح هاي پژوهشي دفاعي پيشرفته براي فاز 2 آن 21 ميليون دلار اعطا کرده است.
«آي بي ام» اميدوار است بتواند تراشه اي به استعداد يک ميليون نورون مصنوعي با ميلياردها سيناپس توليد کند که کمتر از دو ليتر حجم داشته و تنها يک کيلووات انرژي مصرف مي کند.
نرم افزارهاي آينده به گونه فزاينده اي به کارايي پردازشي نياز خواهند داشت که با معماري کنوني پردازنده هاي رايانه اي ممکن نيست.
در فاز 2 اين طرح پيچيده و هيجان انگيز، دانشگاه هاي کلمبيا، کورنل، کاليفرنيا و ويسکانسين همکاري و مشارکت دارند.