બાળકો કમ્પ્યૂટર્સ ખૂબ જ ઝડપી છે. તેઓ સેકન્ડોમાં લાખોની સંખ્યામાં ગણતરીઓ કરી શકે છે, પરંતુ શું તમે જાણો છો કે સૌથી શક્તિશાળી સુપર કમ્પ્યૂટર પણ એક નાનકડી મધમાખી જેટલું સરળતાથી અને કુદરતી રીતે વિચારી શકતું નથી. આ જ સમસ્યાનો ઉકેલ લાવવા માટે વૈજ્ઞાનિકો એક અદ્ભુત ટેક્નોલોજી પર કામ કરી રહ્યા છે, જેને `ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગ' કહેવામાં આવે છે. તો બાળકો, આજે ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગ શું છે અને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે, તે અંગે જાણીએ.
ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગ શું છે?
બાળકો, સૌથી પહેલાં ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગને સમજીએ, ન્યૂરોમોર્ફિક શબ્દ બે ગ્રીક શબ્દોનો બનેલો છે, જેમાં ન્યૂરો એટલે કે આપણા મગજના કોષો અથવા નસો, જેને વિજ્ઞાનની ભાષામાં `ન્યૂરોન્સ' કહેવાય છે અને મોર્ફ એટલે કે આકાર. આમ ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગ એટલે કમ્પ્યૂટિંગ ક્ષેત્રનું એવું માળખું છે, જે મગજના ન્યૂરોન્સની જેમ કામ કરે છે. ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગને ઉદાહરણથી સમજીએ. જેમ કે, તમારે સસલાને ઓળખવું છે તો કમ્પ્યૂટરને સસલાને ઓળખવા માટે લાખોની સંખ્યામાં સસલાના ફોટોગ્રાફ્સ બતાવવા પડશે, કમ્પ્યૂટર સસલાના કાન, પૂંછડી, આંખો વગેરે માટે ગણિતના કોડ્સ બનાવશે અને પછી કહેશે કે, `આ સસલું છે.' પરંતુ આ પ્રક્રિયામાં કમ્પ્યૂટર ઘણી વીજળી વાપરી નાખશે. જ્યારે આ કાર્ય માટે તમારું મગજ સસલાને કમ્પ્યૂટરની તુલનાએ ઝડપથી ઓળખી શકશે, કદાચ તમે એક બે વાર જ વાસ્તવિક સસલાં જોયાં હશે, તેમ છતાં તમારું મગજ તરત તેને ઓળખી લે છે. વૈજ્ઞાનિકો પણ એવું જ ઇચ્છે છે કે કમ્પ્યૂટર પણ આપણા મગજની રીતે જ કામ કરે અને તે પણ ઓછી ઊર્જામાં, ઝડપથી અને સ્માર્ટ રીતે ત્યારે ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગની જરૂરિયાત ઊભી થાય છે.
ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટર કેવી રીતે કામ કરે છે?
આપણા મગજમાં અબજો નાના-નાના કોષો હોય છે, જેને ન્યૂરોન્સ કહેવાય છે. આ ન્યૂરોન્સ એકબીજા સાથે વાયર જેવાં જોડાણોથી જોડાયેલાં હોય છે, જેને સિનેપ્સ કહેવાય છે. જ્યારે આપણે કંઈક નવું શીખીએ છીએ, ત્યારે આ જોડાણો મજબૂત બને છે. ન્યૂરોમોર્ફિક ચિપ્સ એટલે કે સિલિકોન ચિપ્સ પણ આ જ રીતે બનાવવામાં આવે છે. તેમાં સાદા ટ્રાન્ઝિસ્ટરને બદલે કૃત્રિમ ન્યૂરોન્સ અને સિનેપ્સ બનાવવામાં આવે છે.
તેના મુખ્ય ત્રણ ગુણો છે
1. સ્પાઇકિંગ ન્યુરલ નેટવર્ક : કમ્પ્યૂટર સતત વીજળી વાપરે છે, પછી ભલે તે કોઈ કામ કરતું હોય કે શાંત બેઠું હોય, પરંતુ આપણું મગજ તેવું નથી કરતું. જ્યારે આપણે કોઈ વસ્તુ જોઈએ કે સાંભળીએ, ત્યારે મગજના ચોક્કસ ન્યૂરોન્સ `સ્પાઇક' એટલે કે સક્રિય થાય છે, પણ આ જ સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે. તે માત્ર ત્યારે જ વીજળી વાપરે છે જ્યારે તેને કોઈ માહિતી પર પ્રક્રિયા કરવાની હોય. આનાથી વીજળીની બચત થાય છે.
મેમરી અને પ્રોસેસર એક જ જગ્યાએઃ કમ્પ્યૂટરમાં પ્રોસેસર રેમ પાસેથી ડેટા મંગાવે છે, તેના પર ગણતરી કરે છે અને પાછો મોકલે છે. આ અવરજવરમાં ઘણો સમય બગડે છે, જેને વૈજ્ઞાનિકો `વોન ન્યૂમેન બોટલનેક' કહે છે. ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટરમાં પ્રોસેસર અને મેમરી બંને એક જ કૃત્રિમ ન્યૂરોનમાં હોય છે, તેથી ડેટાને અહીંથી તહીં મોકલવાની જરૂર પડતી નથી, પરિણામે પ્રક્રિયા ઝડપી બને છે.
3. પ્લાસ્ટિસિટી : જેમ તમે કોઈ વિષય વારંવાર વાંચો છો, તેમ તમારા મગજના ન્યૂરોન્સ વચ્ચેનો રસ્તો પાકો થતો જાય છે. આને પ્લાસ્ટિસિટી કહેવાય છે. ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટર પણ પોતાની ભૂલોમાંથી શીખીને પોતાનાં જોડાણોને જાતે જ મજબૂત કે નબળા બનાવી શકે છે. આ ટેક્નોલોજી સમજવા માટે રોજિંદા જીવનના ઉદાહરણને સમજીએ, જેનાથી તમને એ બાબત સહજતાથી સમજાશે કે ન્યૂરોમોર્ફિક કમ્પ્યૂટિંગ ક્ષેત્ર કેવી રીતે ક્રાંતિ લાવશે.
સાઇકલ ચલાવતા શીખવાની પ્રક્રિયા
જ્યારે તમે પહેલી વાર સાઇકલ પર બેઠા હશો,ત્યારે તમે કદાચ પડી પણ ગયા હશો, પરંતુ થોડા દિવસોમાં તમારું મગજ આપોઆપ બેલેન્સ રાખતા શીખી ગયું ખરું ને. જો સામાન્ય રોબોટને સાઇકલ ચલાવતા શીખવવું હોય, તો હજારો ગણિતનાં સમીકરણો લખવાં પડે. પરંતુ ન્યૂરોમોર્ફિક ચિપવાળો રોબોટ તમારી જેમ જ બે-ત્રણ વાર પડીને રસ્તાની પરિસ્થિતિ સમજી જશે અને જાતે જ બેલેન્સ રાખતા શીખી જશે.
આવી જ પોસ્ટ વાંચવા માટે ક્લિક કરો