Cansız Hafıza: Nanotel Ağları, İnsan Beynine Benzer Şekilde Hatırlayabiliyor!

Sidney Üniversitesi'nden bilim insanlarının liderliğindeki uluslararası bir ekip, nanotel ağlarının insan beyni gibi hem kısa hem de uzun süreli hafızaya sahip olabileceğini gösterdi. Dr. Alon Loeffler liderliğinde yürütülen araştırma, Science Advances dergisinde yayınlandı. Dr. Loeffler, araştırma hakkında şunları söylüyor:

Bu araştırmada, normalde insan beyniyle ilişkilendirdiğimiz üst düzey bilişsel işlevlerin biyolojik olmayan donanımlarda taklit edilebileceğini bulduk. Çalışma, sinir ağı benzeri devre ve sinaps benzeri sinyallemeler ile beyinden ilham alan bir elektrikli cihaz oluşturmak için nanoteknolojinin nasıl kullanılabileceğini gösterdiğimiz önceki araştırmamıza dayanıyor.

Mevcut çalışmalarımız, biyolojik olmayan sistemlerde beyne benzer şekilde öğrenme ve hafızayı taklit etmenin yolunu açıyor ve insan zekasını mümkün kılan şeyin fiziksel yapısı olabileceğini öne sürüyor.

Nanotel ağları; tipik olarak bir ağ gibi birbirine dolanmış, plastik bir malzemeyle kaplı ve çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük, oldukça iletken gümüş tellerden üretilen bir tür nanoteknolojidir. Nanotel ağlarındaki gelişmeler, öngörülemeyen ortamlarda hızlı kararlar vermesi gereken robotik cihazların veya sensör cihazlarının iyileştirilmesi gibi birçok gerçek dünya uygulamasının habercisi olabilir. Araştırmanın yazarlarından Prof. Dr. Zdenka Kuncic, araştırma hakkında şunları söylüyor:

Bir nanotel ağı, sentetik bir sinir ağı gibidir çünkü nanoteller nöronlar gibi davranır ve birbirleriyle bağlantı kurdukları yerler sinapslara benzer. Dr. Loeffler, bu çalışmada nanotel araştırmalarını bir adım daha ileri götürerek ağların makine öğrenmesinden ziyade bilişsel işlevler sergilediklerini göstermeye çalıştı.

Araştırmacılar, nanotel ağının yeteneklerini test etmek için, "N-Geri görevi" adı verilen ve insan psikolojisi deneylerinde kullanılan ortak bir bellek görevine benzer bir test yaptılar. N-Geri görevi, bir dizide sunulan bir dizi kedi resminden belirli bir kedi resmini hatırlamak gibi görevlerden oluşur. İnsanların ortalaması olan 7'lik bir N-Geri puanı, kişinin yedi adım geride görünen aynı görüntüyü tanıyabildiğini gösterir. Araştırmacılar bu testi nanotel ağına uygulandığında, bir elektrik devresinde istenen bir uç noktayı yedi adım geriden "hatırlayabildiğini", bunun da bir N-Geri testinde 7 puana denk geleceğini buldular. Dr. Loeffler şunları söylüyor:

Burada yaptığımız şey, ağın normal akışında ilerlemesine izin vermek yerine izlediği yolakları değiştirmeye zorlamak için uç elektrotların voltajlarını manipüle etmekti. Böylece yolakları gitmelerini istediğimiz yere gitmeye zorladık. Bunu uyguladığımızda, ölçtüğümüz bellek doğruluğu çok daha yüksekti ve zamanla azalmadı. Bu da yolakları güçlendirmenin bir yolunu bulduğumuzu, onları istediğimiz yere doğru ittiğimizi ve ağın bunu hatırlayabildiğini gösteriyor. Nörobilimciler beynin bu şekilde çalıştığını, bazı sinaptik bağlantıların güçlenirken bazılarının zayıfladığını düşünüyorlar. Bazı şeyleri hatırlarken bazılarını hatırlamamamız ve bilgileri öğrenmemiz gibi işlevler de böylece açıklanabiliyor.

Araştırmacılar ayrıca nanotel ağı sürekli olarak güçlendirildiğinde bilgi hafızada konsolide edildiğinden, artık bu takviyeye ihtiyaç duyulmayan bir noktaya ulaşıldığını söyledi. Profesör Kuncic, bu durumu şöyle açıklıyor:

Bu durum, beynimizdeki uzun süreli hafıza ile kısa süreli hafıza arasındaki farkı andırıyor. Bir şeyi uzun süre hatırlamak istiyorsak, bunu pekiştirmek için beynimizi eğitmeye devam etmeliyiz, aksi takdirde hatırlamak istediğimiz şeyi zamanla unuturuz. Bu çalışmada denenen yöntem; nanotel ağının pekiştirme olmadan sadece tesadüfle açıklanamayacak kadar yüksek bir seviyede hatırlama işlevine sahip olduğunu gösterdi. Yani nanotel ağları, yedi adede kadar öğeyi hafızasında depolayabiliyor.