ایک نئے دماغ جیسا سپر کمپیوٹر کا مقصد انسانی دماغ کے پیمانے سے میل کھاتا ہے۔

اپریل 2024 میں آن لائن ہونے والا ایک سپر کمپیوٹر انسانی دماغ میں آپریشنز کی متوقع شرح کا مقابلہ کرے گا، آسٹریلیا میں محققین کے مطابق. ڈیپ ساؤتھ نامی یہ مشین فی سیکنڈ 228 ٹریلین آپریشنز کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔

یہ دنیا کا پہلا سپر کمپیوٹر ہے جو انسانی دماغ کے پیمانے پر نیوران اور Synapses (اہم حیاتیاتی ڈھانچے جو ہمارے اعصابی نظام کو تشکیل دیتا ہے) کے نیٹ ورکس کی نقل کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔

ڈیپ ساؤتھ ایک نقطہ نظر سے تعلق رکھتا ہے۔ نیورومورفک کمپیوٹنگ کے نام سے جانا جاتا ہے۔جس کا مقصد انسانی دماغ کے حیاتیاتی عمل کی نقل کرنا ہے۔ اسے ویسٹرن سڈنی یونیورسٹی کے انٹرنیشنل سینٹر فار نیورومورفک سسٹمز سے چلایا جائے گا۔

ہمارا دماغ سب سے حیرت انگیز کمپیوٹنگ مشین ہے جسے ہم جانتے ہیں۔ اس کی تقسیم کرکے
اربوں چھوٹے یونٹس (نیورونز) کو کمپیوٹنگ پاور جو کھربوں کنکشنز (Synapses) کے ذریعے تعامل کرتے ہیں، دماغ دنیا کے سب سے طاقتور سپر کمپیوٹرز کا مقابلہ کر سکتا ہے، جبکہ صرف وہی طاقت درکار ہوتی ہے جو فریج لیمپ بلب میں استعمال ہوتی ہے۔

اس دوران، سپر کمپیوٹرز عام طور پر بہت زیادہ جگہ لیتے ہیں اور انہیں چلانے کے لیے بڑی مقدار میں بجلی کی ضرورت ہوتی ہے۔ دنیا کی سب سے طاقتور سپر کمپیوٹر، ہیولٹ پیکارڈ انٹرپرائز فرنٹیئر، فی سیکنڈ صرف ایک کوئنٹلین آپریشنز انجام دے سکتا ہے۔ یہ 680 مربع میٹر (7,300 مربع فٹ) پر محیط ہے اور اسے چلانے کے لیے 22.7 میگا واٹ کی ضرورت ہے۔

ہمارا دماغ صرف 20 واٹ پاور کے ساتھ فی سیکنڈ میں اتنے ہی آپریشن کر سکتا ہے، جب کہ اس کا وزن صرف 1.3 سے 1.4 کلو گرام ہے۔ دیگر چیزوں کے علاوہ، نیورومورفک کمپیوٹنگ کا مقصد اس حیرت انگیز کارکردگی کے رازوں کو کھولنا ہے۔

حدود میں ٹرانجسٹر

30 جون 1945 کو ریاضی دان اور ماہر طبیعیات جان وان نیومن ایک نئی مشین کا ڈیزائن بیان کیا، الیکٹرانک ڈسکریٹ ویری ایبل آٹومیٹک کمپیوٹر (ایڈویک). اس نے جدید الیکٹرانک کمپیوٹر کی مؤثر طریقے سے تعریف کی جیسا کہ ہم جانتے ہیں۔

میرا سمارٹ فون، لیپ ٹاپ جسے میں یہ مضمون لکھنے کے لیے استعمال کر رہا ہوں، اور دنیا کا سب سے طاقتور سپر کمپیوٹر سبھی وہی بنیادی ڈھانچہ رکھتے ہیں جو تقریباً 80 سال پہلے وون نیومن نے متعارف کرایا تھا۔ ان سب میں الگ الگ پروسیسنگ اور میموری یونٹ ہیں۔، جہاں ڈیٹا اور ہدایات کو میموری میں محفوظ کیا جاتا ہے اور ایک پروسیسر کے ذریعہ شمار کیا جاتا ہے۔

کئی دہائیوں سے، مائیکرو چپ پر ٹرانزسٹروں کی تعداد تقریباً ہر دو سال بعد دوگنی ہو جاتی ہے، ایک مشاہدہ جسے مور کا قانون کہا جاتا ہے۔. اس سے ہمیں چھوٹے اور سستے کمپیوٹر رکھنے کی اجازت ملی۔

تاہم، ٹرانزسٹر کے سائز اب قریب آ رہے ہیں۔ جوہری پیمانہ. ان چھوٹے سائزوں میں، ضرورت سے زیادہ گرمی پیدا کرنا ایک مسئلہ ہے، جیسا کہ کوانٹم ٹنلنگ نامی ایک رجحان ہے، جو ٹرانزسٹروں کے کام میں مداخلت کرتا ہے۔ یہ سست ہو رہا ہے۔ اور آخر کار ٹرانجسٹر منیٹورائزیشن کو روک دے گا۔

اس مسئلے پر قابو پانے کے لیے، سائنس دان نئے طریقے تلاش کر رہے ہیں۔
کمپیوٹنگطاقتور کمپیوٹر سے شروع ہو کر ہم سب نے اپنے سروں میں چھپا رکھا ہے، انسانی دماغ۔ ہمارے دماغ جان وون نیومن کے کمپیوٹر کے ماڈل کے مطابق کام نہیں کرتے۔ ان کے پاس کمپیوٹنگ اور میموری کے الگ الگ علاقے نہیں ہیں۔

اس کے بجائے وہ اربوں عصبی خلیات کو جوڑ کر کام کرتے ہیں جو برقی تحریکوں کی شکل میں معلومات کا تبادلہ کرتے ہیں۔ سے معلومات منتقل کی جا سکتی ہیں۔ ایک نیوران دوسرے سے دوسرے کو ایک جنکشن کے ذریعے ایک Synapse کہتے ہیں۔. دماغ میں نیوران اور Synapses کی تنظیم لچکدار، توسیع پذیر اور موثر ہے۔

لہذا دماغ میں — اور کمپیوٹر کے برعکس — میموری اور کمپیوٹیشن ایک ہی نیوران اور Synapses کے ذریعے چلتے ہیں۔ 1980 کی دہائی کے آخر سے، سائنسدان اس ماڈل کو کمپیوٹنگ میں درآمد کرنے کے ارادے سے پڑھ رہے ہیں۔

زندگی سے مشابہت

نیورومورفک کمپیوٹر سادہ، ابتدائی پروسیسرز کے پیچیدہ نیٹ ورکس پر مبنی ہوتے ہیں (جو دماغ کے نیوران اور Synapses کی طرح کام کرتے ہیں)۔ اس کا سب سے بڑا فائدہ یہ ہے کہ یہ مشینیں۔ فطری طور پر "متوازی" ہیں۔

اس کا مطلب ہے کہ، جیسا کہ نیوران اور synapses کے ساتھ، عملی طور پر کمپیوٹر میں تمام پروسیسرز ممکنہ طور پر بیک وقت کام کر سکتے ہیں، مل کر بات چیت کر سکتے ہیں۔

اس کے علاوہ، چونکہ انفرادی نیورانز اور Synapses کے ذریعے کی جانے والی کمپیوٹیشنز روایتی کمپیوٹرز کے مقابلے میں بہت آسان ہیں، اس لیے توانائی کی کھپت کی مقدار کم ہے۔ اگرچہ نیوران کو بعض اوقات پروسیسنگ یونٹس اور Synapses کو میموری یونٹ کے طور پر سمجھا جاتا ہے، لیکن وہ پروسیسنگ اور اسٹوریج دونوں میں حصہ ڈالتے ہیں۔ دوسرے لفظوں میں، ڈیٹا پہلے سے موجود ہے جہاں حساب کی ضرورت ہوتی ہے۔

یہ عام طور پر دماغ کی کمپیوٹنگ کو تیز کرتا ہے کیونکہ میموری اور پروسیسر کے درمیان کوئی علیحدگی نہیں ہے، جو کلاسیکی (وان نیومن) مشینوں میں سست روی کا باعث بنتی ہے۔ لیکن یہ ایک اہم میموری جزو سے ڈیٹا تک رسائی کے مخصوص کام کو انجام دینے کی ضرورت سے بھی گریز کرتا ہے، جیسا کہ روایتی کمپیوٹنگ سسٹم میں ہوتا ہے اور کافی مقدار میں توانائی استعمال کرتا ہے۔

جن اصولوں کو ہم نے ابھی بیان کیا ہے وہ ڈیپ ساؤتھ کے لیے بنیادی الہام ہیں۔ فی الحال یہ واحد نیورومورفک نظام نہیں ہے۔ یہ بات قابل ذکر ہے۔ ہیومن برین پروجیکٹ (HBP)، ایک کے تحت مالی اعانت فراہم کی گئی۔ یوروپی یونین کا اقدام. HBP 2013 سے 2023 تک کام کر رہا تھا، اور اس کے نتیجے میں BrainScaleS، ہائیڈلبرگ، جرمنی میں واقع ایک مشین، جو نیوران اور synapses کے کام کرنے کے طریقے کی تقلید کرتی ہے۔

برین اسکیل ایس اس بات کی تقلید کر سکتے ہیں کہ نیوران کس طرح "سپائیک" کرتے ہیں، جس طرح سے ہمارے دماغ میں ایک برقی تحریک نیوران کے ساتھ سفر کرتی ہے۔ یہ BrainScaleS کو علمی عمل کے میکانکس اور مستقبل میں سنگین اعصابی اور نیوروڈیجینریٹیو بیماریوں کے میکانزم کی تحقیقات کے لیے ایک مثالی امیدوار بنائے گا۔

چونکہ وہ حقیقی دماغوں کی نقل کرنے کے لیے بنائے گئے ہیں، اس لیے نیورومورفک کمپیوٹر ایک اہم موڑ کا آغاز ہو سکتے ہیں۔ پائیدار اور سستی کمپیوٹنگ پاور کی پیشکش اور محققین کو نیورولوجیکل سسٹمز کے ماڈلز کا جائزہ لینے کی اجازت دیتے ہوئے، وہ ایپلی کیشنز کی ایک رینج کے لیے ایک مثالی پلیٹ فارم ہیں۔ ان میں دماغ اور پیش کش کے بارے میں ہماری سمجھ کو آگے بڑھانے کی صلاحیت ہے۔ مصنوعی ذہانت کے نئے طریقے.

یہ مضمون شائع کی گئی ہے گفتگو تخلیقی العام لائسنس کے تحت. پڑھو اصل مضمون.

تصویری کریڈٹ: ماریان انبو جوان / Pixabay

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://singularityhub.com/2023/12/20/a-new-brain-like-supercomputer-aims-to-match-the-scale-of-the-human-brain/