باحثون يطورون رقاقة ذكاء اصطناعي يمكن إعادة تصميمها مثل مكعبات الليغو

نحن البشر لا نهتم كثيراً بموضوع الاستدامة، فمعظم الأجهزة التي نستخدمها مثل الهواتف الذكية والساعات الذكية والسمّاعات هي أجهزة غير قابلة للتحديث ولها عمرٌ افتراضي. وبعد انتهاء عمرها، تصبح مهترئة وغير قابلة للاستخدام ولا يمكننا إلا التخلص منها.

لكن ماذا لو كان بالإمكان تحديث جميع الأجهزة؟ من خلال إضافة مستشعرات ومعالجات جديدة لها، يمكن إدخالها ولصقها بسهولة مثل مكعبات الليغو! يمكن لمثل هذه الأجهزة القابلة للتحديث وإعادة التكوين أن تقلل كثيراً من التكاليف وتجعلنا غير مضطرين لشراء أجهزة جديدة، وستساعد في الحفاظ على البيئة.

لتحقيق هذه الغاية، قام مهندسون من معهد إم آي تي الأميركي بالتعاون مع مهندسين من جامعات أخرى بتحقيق سبقٍ تكنولوجي مكّنهم من تصنيع رقاقة ذكاء اصطناعي قابلة لإعادة التشكيل مثل مكعبات الليغو. تتكون هذه الرقاقة من عدة طبقات تحتوي كل منها مستشعرات ومعالجات، ويمكن تغيير تصميمها وترتيب الطبقات المكونة لها كيفما نشاء بسهولة، ما يجعلها قابلة للتحديث والتطوير.

داخل هذه الرقاقة، يتم نقل المعلومات عن طريق الضوء بدلاً من الأسلاك، ما يتيح إمكانية إعادة تكوينها بسهولة أكبر دون الحاجة لتوصيل الأسلاك في مكانها.

يقول المهندسون الذين شاركوا في هذا المشروع إن بإمكانهم إضافة العديد من الطبقات الجديدة، أي طبقات تحتوي على المزيد من مستشعرات ومعالجات جديدة للرقاقة، أو إزالة طبقات منها لتلبية احتياجات العملاء. هذا يعني إمكانية تحديث الرقاقة تماماً كما يفعل الأطفال حين يلعبون بمكعبات الليغو، وستجعل الخاصية هذه الشريحة ذات إمكانات غير محدودة.

يعمل المهندسون الذين شاركوا في المشروع حالياً على تطوير الرقاقة، وجعلها قابلة للاستخدام في الأجهزة التي نستخدمها في حياتنا اليومية، مثل الحواسيب والهواتف المحمولة.

بالإضافة إلى ذلك، يريد المهندسون جعل هذه الرقاقة مكوناً رئيسياً في الحواسيب العملاقة والخوادم السحابية. بذلك، سيتمكن المسؤولون عن هذه الحواسيب العملاقة والخوادم السحابية من تحديثها بسهولة دون الاضطرار إلى استبدالها بالكامل، ما يوفر الكثير عليهم من التكاليف.

إنجاز مهم يمهّد لعصر إنترنت الأشياء

يقول المهندسون أيضاً إن مثل هذه الشريحة ستساعد كثيراً في عالم تسود فيه أجهزة إنترنت الأشياء بكل المنازل، هذه الأجهزة تعتمد على المستشعرات الموجودة فيها والمعالجات التي تمنحها القدرة على المعالجة في الوقت الفعلي. وسيكون استبدالها بين الحين والآخر مكلفاً للغاية. لكن ستجعل مثل هذه الشرائح عملية استبدالها نادرة، وبدلاً من ذلك، يمكن تغيير وإعادة تكوين الرقائق التي تحتويها، ما سيشكل تقدماً نحو عالم أجهزة إنترنت الأشياء في المستقبل.

نتائج اختبار الرقاقة القابلة لإعادة التكوين

قام مهندسو معهد إم آي تي الأميركي بالتعاون مع باحثين من جامعة هارفارد وجامعة تسينغهوا وجامعة تشجيانغ وجامعات أخرى بصناعة رقاقة واحدة من هذا النوع، يتبلغ مساحتها 4 مليمترات مربعة، أي بحجم قصاصة صغيرة من الورق. تم تجريبها للتعرف على الصور، وتبين أنها تمكّنت من تصنيف الصور الواضحة بشكلٍ جيد، لكنها كانت أقل قدرة على التمييز بين الصور الباهتة، ما يعني أنها بحاجة إلى مزيد من التطوير.

لكن التجربة أظهرت أن هذه الرقاقة قابلة للتطوير والتحديث من خلال إعادة تشكيلها بتصميم مختلف، ما يجعل إمكانية تطويرها أمراً سهلاً وممكناً، بدل التخلص منها واستبدالها بالكامل.

حالياً، يخطط الباحثون المشاركون في المشروع لإضافة المزيد من المستشعرات والمعالجات إلى الرقاقة وجعلها قابلة للاستخدام في العديد من المجالات الأخرى.

الاستخدامات المحتملة للرقائق القابلة لإعادة التكوين

لا حدود لاستخدامات مثل هذه الرقائق، إذ يمكن أن تكون بديلاً للرقائق التقليدية غير القابلة للتحديث الموجودة في كل الأجهزة التي نستخدمها، مثل الهواتف المحمولة والحواسيب والسيارات وأجهزة التلفاز الذكي وإنترنت الأشياء والأجهزة الطبية وكل الأجهزة القابلة للارتداء، وبذلك يمكنها أن تحدث ثورة في عالم التكنولوجيا.

بحسب ما يقوله الباحثون، يمكن صناعة وتشكيل هذه الرقائق بناء على طلب العملاء والمستهلكين لتتناسب مع احتياجاتهم بالضبط، على سبيل المثال، بدلاً من استخدام الرقائق نفسها في كل أنواع الأجهزة، يمكن إنشاء رقائق خاصة لألعاب الفيديو ورقائق أخرى للحواسيب ورقائق للأجهزة الطبية، ما يعني توفير رقائق متنوعة من حيث الإمكانات ومتاحة حسب الطلب والاحتياجات، والتي يمكن أيضاً إعادة تشكيلها وتحديثها إذا أصبح العميل يطلب مزيداً من قدرات الاستشعار والمعالجة.

تم تطوير هذه الرقاقة بدعم من وزارة التجارة والصناعة والطاقة في كوريا الجنوبية (MOTIE) والمعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا (KIST) وبرنامج سامسونغ للتواصل البحثي العالمي (Samsung Global Research Outreach).