ابتكار روسي لتطوير عين صناعية مبصرة.. هكذا يتم التحكم فيها
تاريخ النشر: 25th, October 2024 GMT
كشف علماء في معهد "موسكو" للفيزياء والتكنولوجيا وجامعة الميكانيكا والبصريات في روسيا، عن ابتكار جديد لتطوير "عين صناعية مبصرة"، عن طريق مشبك إلكتروني بصري قصير الذاكرة.
وذكرت الخدمات الصحفية لمعهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا أنه "يتم التحكم بالعين الصناعية بواسطة إشارات ضوئية وكهربائية هجينة، ويعني ذلك ابتكار جزء مجهري صناعي من الدماغ، ما يجعل العلم أقرب إلى ابتكار عين اصطناعية مبصرة".
وأشارت إلى أن الابتكار يحاكي إنتاج الخصائص المهمة لمشابك الدماغ، ويمكن أن يصبح مثل هذا الجهاز أساسا لإنشاء عين اصطناعية، وكذلك الأجهزة التي تقوم على مبدأ "الحوسبة" داخل أجهزة الاستشعار.
وحسب علم الأحياء فإن المشبك العصبي هو نقطة للاتصال بين خلايا الدماغ النشطة (الخلايا العصبية)، وكما أثبت العلم، فإن هذه "الجسور" بين الخلايا العصبية مسؤولة عن الذاكرة.
وقال أنطون هاناس كبير الباحثين في مختبر المواد الوظيفية والكيميائية في جامعة الميكانيكا والبصريات: "تمكنت أنا وزملائي من ابتكار مشبك اصطناعي إلكتروني بصري يعتمد على بلورات دقيقة وأقطاب كهربائية مصنوعة من أنابيب الكربون النانوية، والتي تنفذ كل هذه الوظائف في جهاز واحد".
ويحاول المهندسون اليوم جعل أجهزة Memristors، أي الرزستورات التي تتغير مقاومتها مع مرور الإشارات الكهربائية تقوم بأداء دور المشابك العصبية الاصطناعية.
وتمكن الباحثون من معهد موسكو للفيزياء والتكنولوجيا وجامعة الميكانيكا والبصريات من ابتكار أجهزة ممرستور (Memristors ) بذاكرة قصيرة المدى، يتم التحكم فيها بواسطة إشارات هجينة كهربائية خفيفة.
ويمكن بمساعدتها الإنتاج المحلي للإلكترونيات الدقيقة، حتى مع المستوى التكنولوجي الحالي، ومن الممكن كذلك ضمان كثافة عالية في توزيع العناصر العصبية على الشريحة، كما هو الحال لدى نظيراتها الأجنبية الرائدة.
يذكر أن الكائنات الحية عادة ما تعالج معلومات بصرية على عدة مراحل. وتتحقق أولا عملية الكشف عن طريق أجهزة الاستشعار في شبكية العين، ثم تنتقل الإشارة الضوئية إلى الخلايا في العصب البصري، والتي تولد نبضات للمعالجة في القشرة البصرية للدماغ.
المصدر: عربي21
كلمات دلالية: سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي سياسة اقتصاد رياضة مقالات صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة تفاعلي تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علماء روسيا ابتكار عين صناعية روسيا علماء ابتكار عين صناعية المزيد في تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا علوم وتكنولوجيا سياسة سياسة تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا تكنولوجيا سياسة اقتصاد رياضة صحافة أفكار عالم الفن تكنولوجيا صحة
إقرأ أيضاً:
ابتكار ثوري.. تخزين البيانات في الحمض النووي باستخدام المثيلة
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
طور فريق من الباحثين طريقة مبتكرة لتخزين البيانات الرقمية في الحمض النووي، تعتمد على عملية طبيعية تُعرف باسم "المثيلة" (Methylation). هذه الطريقة تمكّن الباحثين من تخزين واستعادة بيانات عالية الجودة؛ مثل: “صور لحيوان الباندا ورسم صيني قديم، بدقة تصل إلى 97.47%، وسرعة كتابة بيانات تصل إلى 350 بِت لكل تفاعل”.
ووفقًا لدراسة نُشرت في مجلة Nature، استغل الباحثون عملية المثيلة لطباعة المعلومات مباشرة على الحمض النووي الموجود؛ ما يلغي الحاجة إلى تصنيع سلاسل جديدة من الحمض النووي من الصفر. المثيلة هي تفاعل كيميائي يضيف مجموعة ميثيل إلى الحمض النووي، وتُستخدم عادة لتنظيم نشاط الجينات. تقليديًا، يتطلب تخزين البيانات في الحمض النووي تحويل البيانات الرقمية إلى تسلسل من القواعد النووية A وC وT وG، ثم تصنيع هذه السلاسل كيميائيًا في المختبر عبر عملية تُعرف باسم "التخليق الجديد". رغم التقدم في هذه العملية، تبقى بطيئة ومكلفة وعُرضة للأخطاء، مما يجعلها غير مناسبة لتخزين البيانات على نطاق واسع.
ونجح الباحثون، من جامعة بكين ومؤسسات أخرى، في التغلب على هذه التحديات عبر استخدام المثيلة لإعادة كتابة الحمض النووي الموجود بشكل طبيعي. اعتمدوا على 700 قطعة من الحمض النووي كمكونات بناء في نظام تخزينهم الجديد، حيث تم تجميع هذه القطع بشكل انتقائي على قالب رئيسي من الحمض النووي. بعد ذلك، أضافت إنزيمات معينة مجموعات الميثيل في مواقع محددة لتحديد الحمض النووي بتسلسل من 1 و0، مما يمكّن من ترميز البيانات الرقمية.
هذه الطريقة تقدم حلًا مبتكرًا وغير مكلف لتخزين البيانات، نظرًا لاعتمادها على قوالب الحمض النووي الموجودة دون الحاجة إلى تصنيع جديدة. ورغم أن التخزين الإلكتروني التقليدي يبقى أسرع وأقل تكلفة، فإن هذا الأسلوب الجديد يقدم تطورًا كبيرًا في استخدام الحمض النووي كمخزن طبيعي للبيانات. مع المزيد من التحسينات، يمكن أن تصبح أنظمة تخزين البيانات عبر المثيلة وسيلة عملية وفعّالة لتخزين البيانات بطريقة مستدامة وأقل تكلفة من تصنيع الحمض النووي من البداية.
وأفاد الباحثون أن نظام "epi-bit" الذي ابتكروه يقدم إطارًا ذا إمكانات مستقبلية لتخزين المعلومات الجزيئية باستخدام وحدات جاهزة؛ ما يشير إلى أن تقنية تخزين البيانات في الحمض النووي قد تبدأ دخول مرحلة التسويق قريبًا.