นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ร่วมกับบริษัท Samsung รายงานถึงการจำลองโครงสร้างสมองบนวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โดยทีมวิจัยศึกษาโครงสร้างสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและ “สำเนา” ไปเป็นวงจรหน่วยความจำแบบ solid state โดยผลการศึกษาพบว่าสามารถจำลองการทำงานของสมองบางด้านได้ เปิดทางสร้างคอมพิวเตอร์ที่อาจทำงานใกล้เคียงสมองในอนาคต

หลักการทำงานเบื้องต้น คือทีมวิจัยจะใช้แผงนาโนอิเล็กโทรดที่พัฒนาขึ้นมาโดยเฉพาะ เพื่อก็อปปี้แผนผังการเชื่อมต่อเซลล์ประสาท (neuronal connection map) แล้วไปวางไว้บนโครงข่าย solid state memory (SSM) แบบสามมิติความหนาแน่นสูง ที่ Samsung เตรียมร่วมพัฒนาขึ้นมาเป็นพิเศษ และเป็นเทคโนโลยีแบบเดียวกับใน SSD ที่เราใช้งานกัน

Samsung ระบุว่าผู้วิจัยวาดภาพการสร้างชิปหน่วยความจำที่จะจำลองคุณสมบัติในการประมวลผลของมนุษย์ คือใช้พลังงานต่ำ เรียนรู้สิ่งใหม่ได้ง่าย ปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมได้ ไปจนถึงมีความอัตโนมัติและมีสติสัมปชัญญะ (cognition) ที่เคยอยู่นอกเหนือความสามารถทางเทคโนโลยีในปัจจุบัน

ภาพเซลล์ประสาทหนู บนแผงนาโนอิเล็กโทรด CMOS

ชื่อเปเปอร์นี้คือ “Neuromorphic electronics based on copying and pasting the brain” หรือแปลได้ว่า การสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบ neuromorphic ที่พยายามจำลองการทำงานของสมองด้วยโครงสร้างแบบเดียวกัน โดยจะเป็นการพยายามเลียนแบบโครงสร้างของเซลล์ประสาท เพื่อทำความเข้าใจสมองมนุษย์มากขึ้น

สมองของมนุษย์มีนิวรอนประมาณ 1 แสนล้านเซลล์ และมีจำนวนการเชื่อมต่อต่อนิวรอนอีกนับพัน ซัมซุงระบุว่าการจำลองสมองต้องใช้ชิปหน่วยความจำที่จำลองการเชื่อมต่อทั้งหมดได้ การเชื่อมต่อมากเช่นนี้จำเป็นต้องใช้หน่วยเชื่อมต่อหน่วยความจำแบบสามมิติที่เป็นเทคโนโลยีที่ซัมซุงบุกเบิกสำหรับหน่วยความจำทุกวันนี้

งานวิจัยนี้ไม่ใช่ครั้งแรกที่มีผู้พยายามสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบนิวโรมอร์ฟิก เพราะ Intel เองเคยเริ่มทำการค้นคว้าเรื่องคอมพิวเตอร์แบบนิวโรมอร์ฟิกมาก่อนหน้านี้ และเปิดตัว Pohoiki Beach บอร์ดจำลองสมองแบบ neuromorphic-computing ขนาด 8 ล้านนิวรอนมาแล้ว ตั้งแต่ปี 2019

ภาพบอร์ด Pohoiki Beach

นอกจากนี้ Dr. Mark Dean หนึ่งในผู้ร่วมสร้าง IBM PC รุ่นแรก ก็เป็นส่วนหนึ่งของทีมค้นคว้าเกี่ยวกับ neuromorphic computing เช่นกัน แต่งานวิจัยนี้ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดและ Samsung น่าจะเป็นการพยายามต่อยอดการพัฒนาไปอีกขั้น โดยการก็อปปี้การทำงานของเซลล์ประสาทสมองมนุษย์ลงไปบนหน่วยความจำ

การผลักดันเทคโนโลยีการประมวลผลและหน่วยความจำด้วยการจำลองสมองมนุษย์ อาจเป็นอีกวิธีที่ทำให้มนุษย์เข้าใกล้คอมพิวเตอร์ประมวลผลความเร็วสูงได้เร็วขึ้น และอาจเป็นอีกก้าวที่ทำให้มนุษย์เข้าใกล้การอัพโหลดสมองสู่คอมพิวเตอร์มากขึ้น ถือเป็นการค้นคว้าวิทยาการทางคอมพิวเตอร์อีกสาย ที่น่าสนใจไม่แพ้คอมพิวเตอร์ควอนตัมเลยทีเดียว

ที่มา - PCGamer, Samsung