اكتشف مجموعة من العلماء الروس طريقة جديدة لمحاكاة حاسة الشم لدى الإنسان إلكترونياً، عن طريق مجموعة من الحساسات الموصولة لمعالجات تعمل وفق آلية الشم البشرية، التي تعتمد على التوصيل بالأطراف العصبية لتمييز الروائح.
وطور علماء جامعة نيجني نوفغورود الوطنية للأبحاث «إن إن يو» نموذجاً للأنف الإلكتروني، مبني على مستشعرات الـ«ميمريستورات» الموصولة بألياف ضوئية لنقل النبضات التي يترجمها المعالج للتعرف على الرائحة، وهي الطريق نفسها التي يعمل بها العقل البشري للتمييز بين الروائح المختلفة.
قال لوبا تشيفسكي متحدثا باسم مجموعة الباحثين: «أظهرنا أنه باستخدام الميمريستورات والشبكات العصبية المتصاعدة، من الممكن بناء تماثل ومحاكاة دقيقة لحاسة الشم البيولوجية».
والميمريستورات هي موصلات تشبه الوصلات المشبكية بين الخلايا العصبية البشرية، وتصنع من مادة قائمة على الأكسيد محصورة بين قطبين، تتدفق الطاقة من خلالها وتنقل الإشارات من قطب كهربائي إلى آخر على شكل نبضات، وتلك النبضات يترجمها المعالج، بنفس طريقة ترجمة الدماغ البشرية.
وقال سيرجي ستاسينكو، الأستاذ المشارك في قسم التكنولوجيا العصبية في معهد البيولوجيا والفيزياء الحيوية: «تطوير «الأنوف الإلكترونية»، له أهمية كبيرة اليوم، حيث يمكن استخدام هذه الأجهزة في الإشراف البيئي وصناعة الأغذية، وفي أنظمة الأمن، وفي طب الأطراف الاصطناعية أو فحص الأمراض».
وأوضح علماء جامعة نيجني نوفغورد «إن إن يو»، أنه تم استخدام خوارزميات لمستشعرات الميمريستورات وفقاً للمتاح منها، لأن الإنتاج التجاري لتلك الرقائق الدقيقة لما يبدأ بعد، مؤكدين أن استخدام هذه العناصر سيجعل من الممكن تطوير عائلة كاملة من الأجهزة الإلكترونية الجديدة القائمة على مبادئ عمل «شبيهة بالدماغ البشري».
وأكد ستاسينكو: «قريباً جداً يمكن تنفيذ خوارزمياتنا على شكل جهاز مصغر، قادر على التعرف على الروائح.. قائلا في بحثنا، هناك جوانب مهمة للغاية وهي النمذجة الرياضية لعمليات معلومات الدماغ وتطوير النماذج الرياضية للذاكرات، مجموعتنا البحثية تتمتع بالخبرة على المستوى العالمي».
ويعتزم الفريق البحثي في المستقبل إعداد نموذج جديد لتطبيقه في جهاز إلكتروني، بالإضافة إلى مواصلة البحث في قدرات الميمريستورات في الأنظمة التي تحاكي عمل الدماغ.
البيان