Τα αστροκύτταρα του εγκεφάλου στην υπηρεσία της τεχνητής νοημοσύνης

Η μελέτη των αστροκυττάρων, ενός τύπου εγκεφαλικών κυττάρων, μπορεί να παίξει καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης και των νευρομορφικών υπολογιστών οι οποίοι θα καταναλώνουν λίγη ενέργεια για την επεξεργασία της πληροφορίας. Αυτό είναι το συμπέρασμα έρευνας επιστημόνων από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνιας, τα αποτελέσματα της οποίας δημοσιεύτηκαν στην επιστημονική επιθεώρηση Frontiers in Neuroscience.

Επιδιόρθωση αστοχιών υλικού

Στην έρευνά τους οι επιστήμονες ανέπτυξαν θεωρητικά μοντέλα συσκευών οι οποίες ενσωματώνουν ορισμένα χαρακτηριστικά της λειτουργίας των αστροκυττάρων. Τα αστροκύτταρα είναι νευρογλοιακά κύτταρα τα οποία περιβάλλουν και υποστηρίζουν τους νευρώνες του εγκεφάλου. Τα κύτταρα αυτού του είδους διαδραματίζουν πολύ σημαντικό ρόλο σε διεργασίες όπως η μνήμη, η μάθηση αλλά και δημιουργία συνάψεων μεταξύ των νευρώνων.

Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό τους είναι επίσης ότι έχουν κομβικό ρόλο σε διεργασίες επιδιόρθωσης ή και αλλαγής της λειτουργίας των συνάψεων. Αυτή ακριβώς η λειτουργία θα μπορούσε να αποδειχθεί πολύτιμη στη λειτουργία νευρομορφικών υπολογιστών, υπολογιστών δηλαδή οι οποίοι μιμούνται τη λειτουργία των νευρώνων για την επεξεργασία των πληροφοριών.

«Όταν επιχειρούμε να κατασκευάσουμε νευρομορφικές συσκευές προκύπτουν αρκετές αστοχίες σε επίπεδο υλικού. Μελετώντας τη τις νευροεπιστήμες, θα μπορούσαμε να αντλήσουμε πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο τα αστροκύτταρα μπορούν να συμβάλουν στην αυτό-επιδιόρθωση των λαθών που προκύπτουν», σημείωσε σε σχετικές του δηλώσεις ο δρ. Αμπρονίλ Σεγκούπτα, καθηγητής νευρομορφικής υπολογιστικής και επικεφαλής της δημοσίευσης.

Πιο «έξυπνη» τεχνητή νοημοσύνη

Εκτός από την αυτο-επιδιόρθωση, οι ερευνητές διαπίστωσαν με την χρήση των μοντέλων τους ότι μελετώντας τη λειτουργία των αστροκυττάρων θα μπορούσαν να αναπτυχθούν τεχνικές τεχνητής νοημοσύνης οι οποίες να συνδέουν διαφορετικά γεγονότα τοποθετώντας τα σε λογική χρονολογική σειρά. Αυτό θα μπορούσε να επιτευχθεί αφού τα αστροκύτταρα διαμεσολαβούν στη λειτουργία συνάψεων οι οποίες εμπλέκονται σε τέτοιου είδους λειτουργίες του εγκεφάλου. «Διερευνήσαμε κατά πόσο είναι εφικτό να αναπτυχθεί ένα διεπιστημονικό μοντέλο το οποίο θα περιλαμβάνει μοντέλα από τις νευροεπιστήμες, τους αλγόριθμους και τις φυσικές ιδιότητες των συσκευών», σημείωσε ο δρ. Σεγκούπτα.

Μειώνοντας το οικολογικό αποτύπωμα

Η ανάπτυξη συσκευών οι οποίες θα βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη και θα μιμούνται τη λειτουργία των νευρώνων αποτελεί ένα μεγάλο διακύβευμα, αφού τέτοιου είδους συσκευές θα μείωναν σημαντικά το ποσό ενέργειας το οποίο απαιτείται για την επεξεργασία πληροφοριών μεγάλου όγκου. Πάντως, η ανάπτυξη τέτοιων συσκευών βρίσκεται ακόμα σε πρώιμο στάδιο.