الرئيسية/صحة/هل الحواسيب المستوحاة من الدماغ ستعيد تعريف الرياضيات المعقدة؟
صحة

هل الحواسيب المستوحاة من الدماغ ستعيد تعريف الرياضيات المعقدة؟

في خطوة قد تغير ملامح الحوسبة العلمية، أثبتت حواسيب مستوحاة من طريقة عمل الدماغ البشري قدرتها على حل معادلات رياضية معقدة، كانت سابقًا حكرًا على الحواسيب العملاقة التي تستهلك كميات هائلة من الطاقة.

صورة تخطيط دماغ بشري مع خوارزميات رقمية

في خطوة قد تغير ملامح الحوسبة العلمية، أثبتت حواسيب مستوحاة من طريقة عمل الدماغ البشري قدرتها على حل معادلات رياضية معقدة، كانت سابقًا حكرًا على الحواسيب العملاقة التي تستهلك كميات هائلة من الطاقة.

الدراسة المنشورة في Nature Machine Intelligence توضح أن ما يُعرف بـ”الحوسبة العصبية” (Neuromorphic Computing) قادر على التعامل بكفاءة مع المعادلات التفاضلية الجزئية (PDEs)، وهي جوهر محاكاة الطقس، تدفق السوائل، الحقول الكهرومغناطيسية، وسلوك المواد تحت الضغط، بل وحتى بعض النماذج المرتبطة بالأمن القومي.

عادة، تتطلب هذه المعادلات قدرات حسابية ضخمة، ما يجعل مراكز الأبحاث تعتمد على حواسيب عملاقة تستهلك طاقة باهظة. لكن فريقًا من مختبرات سانديا الوطنية في الولايات المتحدة طوّر خوارزمية جديدة تسمح للعتاد العصبي—المصمم لمحاكاة الشبكات العصبية في الدماغ—بحل هذه المعادلات بكفاءة مذهلة.

ما يميز الحوسبة العصبية هو اختلافها الجذري عن الحواسيب التقليدية: فهي لا تعتمد على المعالجة الخطية المتسلسلة، بل على شبكة من “العُقد” تعمل بطريقة مشابهة للخلايا العصبية، ما يتيح معالجة متوازية وموفرة للطاقة.

وللوهلة الأولى، قد يبدو أن هذه الأنظمة مناسبة فقط للتعرف على الأنماط أو تطبيقات الذكاء الاصطناعي، لكن الدماغ البشري نفسه ينفذ حسابات معقدة في كل لحظة: من ضرب كرة تنس إلى توجيه الذراع لالتقاط جسم متحرك. الدماغ ينجز كل ذلك بكفاءة طاقية مذهلة مقارنة بأي حاسوب تقليدي.

الجديد في الدراسة هو اكتشاف رابط غير متوقع بين نموذج في علم الأعصاب الحاسوبي وصياغة رياضية للمعادلات التفاضلية الجزئية، وهو ارتباط لم يُكتشف طوال أكثر من عقد.

البعد الأكثر إثارة يتعلق بالطاقة: الحواسيب العملاقة الحالية، خاصة تلك المستخدمة لمحاكاة الأنظمة النووية أو المناخية، تستهلك كهرباء ضخمة. أما الحواسيب العصبية، فقد تتيح تنفيذ عمليات محاكاة مماثلة مع خفض استهلاك الطاقة، مما يفتح الباب أمام فكرة “الحاسوب العملاق العصبي”، جيل جديد من الأنظمة فائقة القدرة وأقل استنزافًا للموارد.

وليس بعد الطاقة فقط، بل يمكن لهذه الخوارزميات أيضًا أن تسهم في فهم أفضل لكيفية إجراء الدماغ للحسابات. يرى بعض الباحثين أن اضطرابات عصبية مثل ألزهايمر وباركنسون قد تكون مرتبطة جزئيًا بـ”اضطرابات في الحوسبة” داخل الدماغ، وفهم كيفية حل الدماغ للمعادلات قد يساعد في تطوير أدوات تشخيصية مستقبلية.

الحوسبة العصبية لا تزال مجالًا ناشئًا، لكن النتائج تمثل خطوة كبيرة لتوسيع استخداماتها خارج نطاق الذكاء الاصطناعي التقليدي. السؤال القادم: هل يمكن نقل خوارزميات رياضية أكثر تعقيدًا إلى هذه البنية العصبية بنفس النجاح؟

بين طموح بناء حواسيب عملاقة أكثر كفاءة، ومحاولة كشف أسرار الدماغ البشري، يبدو أن الخط الفاصل بين علوم الأعصاب والرياضيات التطبيقية والهندسة الحاسوبية أصبح أرق وأكثر إثارة من أي وقت مضى.

"
“في خطوة قد تغير ملامح الحوسبة العلمية، أثبتت حواسيب مستوحاة من طريقة عمل الدماغ البشري قدرتها على حل معادلات رياضية معقدة، كانت سابقًا حكرًا على الحواسيب العملاقة التي تستهلك كميات هائلة من الطاقة. الدراسة المنشورة في Nature Machine Intelligence توضح أن ما يُعرف بـ"الحوسبة العصبية" (Neuromorphic Computing) قادر على التعامل بكفاءة مع المعادلات التفاضلية الجزئية”
— اليوم ميديا / صحة

التعليقات

لا توجد تعليقات معتمدة حتى الآن على هذا المقال. شارك برأيك وكن أول المعلقين.

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

قد يعجبك أيضاً

عرض الكل في صحة ←
حقنة تجريبية جديدة لحماية الدماغ بعد السكتة الدماغية

دراسة صادمة عن الزهايمر.. هل تدمر الكربوهيدرات دماغك؟

في دراسة رائدة طويلة الأمد، كشف باحثون عن الدور الحاسم الذي تلعبه نوعية الكربوهيدرات في صحة الدماغ ومستقبل الذاكرة، مؤكدين أن بعض الأنواع قد تحميك من الخرف وألزهايمر، فيما تزيد الأخرى خطر الإصابة بهذه الأمراض المدمرة. الدراسة، التي أجرتها جامعة روفيرا إي فيرخيلي الإسبانية بالتعاون مع مراكز بحثية أوروبية، حللت بيانات أكثر من 200 ألف

لندن - اليوم ميديا
الجمعة، ١٣ فبراير ٢٠٢٦•دقيقتان للقراءة
دواء جديد للسكري من النوع الثاني

دواء جديد للسكري من النوع الثاني: كيف يقلل خطر الوفاة المبكرة بنسبة 24%؟

كشفت دراسة علمية حديثة عن نتائج لافتة قد تُحدث تحولًا مهمًا في علاج مرض السكري من النوع الثاني، إذ أظهرت أن فئة دوائية حديثة تُؤخذ على شكل أقراص مرة واحدة يوميًا قادرة على خفض خطر الوفاة المبكرة بنسبة تصل إلى 24%. وبحسب تقرير نشرته صحيفة "إندبندنت" البريطانية، فإن الدواء ينتمي إلى فئة مثبطات ناقل الصوديوم-الغلوكوز

لندن - اليوم ميديا
الثلاثاء، ١٠ فبراير ٢٠٢٦•دقيقتان للقراءة
مائدة إفطار صحية تحتوي على شوفان وفواكه

متى وكيف يفطر مريض الكوليسترول؟.. رحلة الصباح لصحة القلب

في صمت الصباح، حين يفتح الإنسان عينيه على اليوم الجديد، تبدأ رحلته الحقيقية نحو صحته… خصوصًا إذا كان يعاني من ارتفاع الكوليسترول. فالسؤال الذي يطرحه الأطباء ليس فقط ماذا نأكل؟ بل أيضًا متى نأكل؟، إذ أن توقيت وجبة الإفطار قد يكون أداة دقيقة لضبط مستويات الكوليسترول وحماية القلب من مخاطر مستقبلية. تشير الدراسات الحديثة إلى

لندن - اليوم ميديا
الاثنين، ٩ فبراير ٢٠٢٦•دقيقتان للقراءة
عبوات مليّنات على طاولة دواء

المليّنات بين الإغراء والخطر: ماذا تفعل بصحة دماغك؟

الإمساك مشكلة شائعة تجعل الكثيرين يلجأون إلى المليّنات، التي تُعد حلًا سريعًا ومتوفرة دون وصفة طبية. لكن الدراسات الحديثة بدأت ترفع علامات الاستفهام: هل يمكن أن يكون الاعتماد طويل المدى على هذه الأدوية مضرًا للدماغ والمزاج؟ أبحاث واسعة أُجريت في بريطانيا، وشملت نحو نصف مليون مشارك، ربطت الاستخدام المنتظم للمليّنات بزيادة خطر الإصابة بالاكتئاب والخرف

لندن - اليوم ميديا
الجمعة، ٦ فبراير ٢٠٢٦•دقيقتان للقراءة