अडथळे शोधण्यासाठी संशोधक टोळांच्या मेंदूची नक्कल करणारे कमी-शक्तीचे कृत्रिम न्यूरॉन्स विकसित करतात

नवी दिल्ली [भारत], एका अभ्यासात, संशोधकांनी टोळांच्या मेंदूची नक्कल करून अडथळे शोधण्यास सक्षम अल्ट्रा-लो पॉवे कृत्रिम न्यूरॉन्स विकसित केले आहेत, एका अभ्यासानुसार, इंडिया इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी बॉम्बे (आयआयटी बॉम्बे) च्या शास्त्रज्ञांच्या नेतृत्वाखाली हे नावीन्यपूर्ण संशोधन किंग्स कॉलेज लंडन, युनायटेड किंगडम, स्वायत्त रोबोटिक्स आणि वाहन नेव्हिगेशनमध्ये क्रांती घडवू शकते, जर्नल नेचर इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये प्रकाशित झालेल्या अभ्यासात, द्विमितीय सामग्री-आधारित ट्रान्झिस्टरच्या डिझाइनचे प्रदर्शन केले आहे, ज्याचा कृत्रिम न्यूरॉन सर्किट तयार करण्यासाठी मधमाशांचा वापर केला गेला आहे. जैविक न्यूरॉन्सच्या स्पाइकिंग न्यूरॉन मॉडेलची नक्कल करा आणि विशेषत: अडथळा शोधण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे माहिती कार्यक्षमतेने प्रक्रिया करण्याच्या मेंदूच्या अद्वितीय क्षमतेने प्रेरित, संशोधकांनी टोळांमध्ये आढळलेल्या टक्कर-शोधणाऱ्या न्यूरोच्या वर्तनातून प्रेरणा घेतली, ज्याला लोबुला जायंट मूव्हमेंट डिटेक्टर म्हणून ओळखले जाते ( LGMD), हे न्यूरॉन टोळांना त्यांच्या मार्गातील वस्तूंशी टक्कर टाळण्यास मदत करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. संशोधकांनी ऊर्जा-कार्यक्षम अडथळे शोधण्यासाठी कृत्रिम न्यूरॉन्समध्ये या यंत्रणेची प्रतिकृती बनवण्याचा उद्देश ठेवला आहे, संशोधनामागील तर्क स्पष्ट करताना, II बॉम्बे येथील प्राध्यापक सौरभ लोढा म्हणाले, "आधुनिक संगणकांप्रमाणे, मानवी मेंदू मेमरी आणि संगणनासाठी अत्यंत कमी शक्ती वापरतो. त्यामुळे, न्यूरोमॉर्फिक (मानवी मेंदूनंतर मॉडेल केलेले) इलेक्ट्रॉनिक्ससाठी कमी उर्जा वापर ही एक महत्त्वाची गरज आहे, ते पुढे म्हणाले, "2D सामग्री अणु-पातळ स्वभावामुळे या उद्देशासाठी आदर्श आहे जी कमी-शक्तीच्या ऑपरेशनसाठी उत्कृष्ट इलेक्ट्रोस्टॅटिक नियंत्रणास अनुमती देते. जरी सिलिकॉन ca सारखे पारंपारिक सेमीकंडक्टर देखील पातळ केले गेले असले तरी ते 2D मटेरियलच्या विपरीत स्केल जाडीवर त्यांची कार्यक्षमता नाटकीयरित्या गमावतात" नव्याने विकसित कृत्रिम न्यूरॉन सर्किटमध्ये द्विमितीय (2D) मटेरियल चॅनेल वापरून तयार केलेल्या सबथ्रेशोल्ड ट्रान्झिस्टरचे मॉडेल समाविष्ट केले आहेत. , काळजीपूर्वक डिझाइन केलेले आणि बनवलेले, ऊर्जा कार्यक्षमता वाढविण्यासाठी कमी-वर्तमान कार्यपद्धतीत कार्यरत असताना जैविक न्यूरॉन्समधील सोडियम चॅनेलच्या वर्तनाची प्रतिकृती तयार करते, अभ्यासाचे पहिले लेखक कार्तिकी ठाकर यांनी संशोधनादरम्यान येणाऱ्या आव्हानांवर प्रकाश टाकला, ज्यामध्ये आवश्यक वैशिष्ट्ये साध्य करणे आणि जैविक एलजीएमडी न्यूरॉन प्रतिसाद आणि एकूण ऊर्जा अपव्यय कमी करण्यासाठी स्पाइक वेळा जुळतात तथापि, 2D सबथ्रेशोल्ड ट्रान्झिस्टर वैशिष्ट्यांची काळजीपूर्वक रचना या आव्हानांवर मात करण्यासाठी महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते अभ्यासाच्या परिणामांवरून असे दिसून आले की कृत्रिम न्यूरॉन सर्की संभाव्य सिग्नलिंग ऑब्जेक्ट्स अचूकपणे शोधते. टक्कर, 100 पिकोज्युल्स (पीजे) पेक्षा कमी ऊर्जा खर्चावर, शिवाय, सर्किट लोमिंग आणि रिसीडिंग ऑब्जेक्ट्समध्ये फरक करते जे थेट टक्कर मार्गात येणाऱ्या धोक्यांना निवडक प्रतिसाद देतात, किंग्स कॉलेज लंडनचे प्रो. बिपिन राजेंद्रन यांनी स्पिकिंगच्या अष्टपैलुत्वावर जोर दिला. न्यूरॉन सर्किट, हे सांगून विविध न्यूरोमॉर्फिक ऍप्लिकेशन्समध्ये वापरले जाऊ शकते ज्यासाठी कमी-ऊर्जा स्पाइकिंग न्यूरॉन्सची आवश्यकता आहे अडथळे शोधण्यापलीकडे, प्रा. सौरभ लोढा यांनी भविष्यातील ट्रान्झिस्टरच्या विकासासाठी सेमीकंडक्टर उद्योगाने 2 सामग्रीमध्ये वाढती स्वारस्य दाखवत असे सांगून बाजारातील संभाव्य परिणामांवर चर्चा केली. या सामग्रीचा व्यापक अवलंब तंत्रज्ञानाच्या आव्हानांवर उपाय आणि विद्यमान तंत्रज्ञान प्लॅटफॉर्मसह त्यांची सुसंगतता यावर अवलंबून असेल, एकूणच, हे संशोधन न्यूरोमॉर्फिक अभियांत्रिकी आणि स्वायत्त रोबोटिक्स या क्षेत्रातील महत्त्वपूर्ण प्रगती दर्शवते प्रगत न्यूरोमॉर्फिक प्रणालींच्या पुढील अन्वेषणासाठी मार्ग मोकळा करून वास्तविक-जगातील अनुप्रयोगांमध्ये अडथळे शोधणे आणि टाळणे मोठ्या प्रमाणात वाढवणे.