ملبورن، أستراليا (أخبار إنمائية) — أظهر باحثون أن الخلايا الدماغية تتعلّم بسرعة أكبر وتنفّذ العمليات الشبكية المعقدة بكفاءة أعلى من خوارزميات التعلم الآلي، من خلال مقارنة أداء نظام يُعرف باسم الذكاء البيولوجي الاصطناعي (DishBrain) مقابل خوارزميات التعلم التعزيزي المتقدّم.

يُدمج الذكاء البيولوجي الاصطناعي خلايا عصبية مزروعة مخبريًا ومشتقة من الخلايا الجذعية البشرية مع السيليكون الصلب، ليكوّن شكلًا أكثر تطورًا واستدامة من الذكاء الاصطناعي، وتعد هذه الدراسة الأولى من نوعها.

قاد البحث مختبرات كورتيكال، وهي شركة ناشئة مقرها ملبورن، ابتكرت أول حاسوب بيولوجي تجاري في العالم باسم CL1. وقد نُشرت نتائج الدراسة في 4 آب في مجلة Cyborg and Bionic Systems ونقلتها منصة EurekAlert.

وصف معين خاجه نجاد، الباحث المشارك في مختبرات كورتيكال، الدراسة بأنها "رائدة" لأنها تقارن مباشرة بين الأنظمة البيولوجية الاصطناعية والتعلم المعزز العميق. وأضاف أن هذه الأنظمة البيولوجية تتكيف بسرعة وكفاءة أكبر عندما تكون فرص التعلم محدودة، بما يشبه طريقة تعلم البشر والحيوانات.

ويعد التعلم العميق أبرز مظاهر الذكاء الاصطناعي، حيث يقوم على تطوير شبكات عصبية صناعية تحاكي طريقة عمل الدماغ البشري، وتمكّنها من التجربة والتعلّم والتطوير الذاتي دون تدخل الإنسان.

من علم الأعصاب إلى الذكاء الاصطناعي

تستخدم الخلايا العصبية المزروعة مخبريًا بشكل متزايد كمنصة لاستكشاف معالجة المعلومات وأشكال التعلم الأساسية، ويأمل الباحثون في أن تتحوّل هذه الأنظمة المستقبلية إلى أجهزة ذكية بخصائص فريدة قد تتجاوز قدرة الحوسبة الصناعية التقليدية.

وتوفر دراسة أنماط التفاعلات الديناميكية بين الخلايا العصبية فهمًا أعمق للآليات الكامنة وراء التعلم، إذ تحدد توقيتات هذه التفاعلات وقوتها قدرة الشبكة على ترميز المعلومات وتخزينها واسترجاعها.

وأشار بريت كاجان، المدير العلمي في مختبرات كورتيكال، إلى أن الدراسة تُظهر قدرة الأنظمة البيولوجية على منافسة الذكاء الاصطناعي في التعلم، مؤكدًا أن "فهم العلاقة بين النشاط العصبي والسلوك يمثل هدفًا أساسيًا لأبحاث علم الأعصاب، وهذه الورقة البحثية تمثل خطوة مهمة إلى الأمام."

وتتوقع الدراسة أن يكون لهذه النتائج تأثيرات كبيرة عبر مختلف المجالات، من علم الأعصاب إلى الذكاء الاصطناعي، بما في ذلك تطوير خوارزميات تعلم متقدمة وعلاجات محتملة للاضطرابات العصبية.

وقالت البروفيسورة ميريلا دوتوري، رئيسة مختبر الخلايا الجذعية والنمذجة العصبية في جامعة ولونغونغ: "تفتح هذه الأبحاث آفاقًا جديدة في علم الأعصاب، حيث تمكّن العلماء من دراسة التعلم والذاكرة باستخدام نماذج عصبية مخبرية. كما توفر تقنية CL1 منصة لقياس وظائف الخلايا العصبية بشكل تفاعلي، ويمكن استخدامها على المدى الطويل لدراسة كيفية اختلاف الشبكات العصبية في الحالات المرضية والإدراكية."