استكشاف استفادة الذكاء الاصطناعي من عمل الدماغ البشري
تاريخ النشر: 25th, October 2025 GMT
تستكشف الباحثة ميراندا شواكي كيف يمكن للحوسبة المستوحاة من الدماغ البشري أن تغذي الذكاء الاصطناعي الموفر للطاقة.
تقوم شواكي بتطوير مواد وأجهزة للحوسبة العصبية، التي تعالج وتخزن المعلومات في وقت واحد، تمامًا كما تفعل الخلايا العصبية والمشابك العصبية في الدماغ.
تسعى الطالبة الجامعية في قسم علوم وهندسة المواد في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT)، مدفوعة بفضولها، إلى البحث في التكلفة العالية للطاقة في الحوسبة، وخاصة للذكاء الاصطناعي.
تقول شواكي "إذا نظرت إلى الذكاء الاصطناعي على وجه الخصوص، لتدريب هذه نماذج اللغات الكبيرة جدًا، فإن ذلك يستهلك الكثير من الطاقة. وإذا قارنت ذلك بكمية الطاقة التي نستهلكها كبشر عندما نتعلم الأشياء، فإن الدماغ يستهلك طاقة أقل بكثير"، مضيفة "هذا ما أدى إلى هذه الفكرة لإيجاد طرق أكثر كفاءة في استخدام الطاقة ومستوحاة من الدماغ لتطوير الذكاء الاصطناعي".
ويؤكد مستشارها، بيلج يلدز، أن أحد أسباب كفاءة الدماغ العالية هو أن البيانات لا تحتاج إلى نقلها ذهابًا وإيابًا.
يقول يلدز، الأستاذ في قسم العلوم والهندسة النووية وقسم علوم وهندسة المواد "في الدماغ، تُعالج المعلومات في الوصلات بين الخلايا العصبية، والتي تسمى المشابك العصبية. تُنقل الإشارات هناك. تتم معالجتها وبرمجتها وتخزينها في نفس المكان". تهدف أجهزة شواكي إلى محاكاة هذه الكفاءة.
ركزت مشاريعها المبكرة على الخصائص التي تحتاجها هذه الأجهزة لتعمل بشكل جيد، التشغيل السريع، وانخفاض استهلاك الطاقة، والتوافق مع تكنولوجيا أشباه الموصلات، واستخدام أيونات المغنيسيوم بدلاً من الهيدروجين، الذي يمكن أن يتسرب إلى البيئة ويجعل الأجهزة غير مستقرة.
يصف يلدز بحث شواكي بأنه خطوة رائدة نحو حل أحد أكبر تحديات الذكاء الاصطناعي، استهلاك الكثير من الطاقة.
يقول يلدز "هذا هو علم الكيمياء الكهربائية للحوسبة المستوحاة من الدماغ. إنه سياق جديد للكيمياء الكهربائية، ولكنه يحمل أيضًا بُعدًا يتعلق بالطاقة، لأن استهلاك الطاقة في الحوسبة يتزايد. علينا إيجاد طرق جديدة للحوسبة باستهلاك طاقة أقل بكثير، وهذه إحدى الطرق التي يمكن أن تساعدنا في التحرك في هذا الاتجاه".
وكأي عمل رائد، فإنه يأتي مصحوبًا بتحديات، خاصةً في الربط بين مفاهيم الكيمياء الكهربائية وفيزياء أشباه الموصلات.
تقول شواكي "لدى فريقنا خلفية في الكيمياء. وعندما بدأنا هذا العمل بالبحث في المغنيسيوم، لم يستخدم أحد المغنيسيوم في هذا النوع من الأجهزة من قبل. لذلك، كنا نطّلع على أدبيات بطاريات المغنيسيوم للاستلهام والبحث عن مواد واستراتيجيات مختلفة يمكننا استخدامها. عندما بدأتُ هذا العمل، لم أكن أتعلم لغة ومعايير مجال واحد فقط، بل كنت أحاول تعلمها لمجالين، والترجمة بينهما أيضًا".
كما أنها تواجه تحديًا مألوفًا لجميع العلماء: كيفية فهم البيانات غير المنتظمة.
تؤكد أن "التحدي الرئيسي هو القدرة على تحليل بياناتي والتأكد من أنني أفسرها بطريقة صحيحة، وأنني أفهم معناها الحقيقي".
تتغلب شواكي على هذه العقبات من خلال التعاون الوثيق مع الزملاء في مختلف المجالات، بما في ذلك علم الأعصاب والهندسة الكهربائية، وأحيانًا من خلال إجراء تغييرات طفيفة على تجاربها ومراقبة النتائج.
مصطفى أوفى (أبوظبي) أخبار ذات صلة
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: استهلاك الكهرباء الدماغ البشري الكهرباء الذكاء الاصطناعي الذکاء الاصطناعی
إقرأ أيضاً:
الذكاء الاصطناعي المشترك هو التعددية الجديدة
جاكوب تايلور ـ جوشوا تان
مؤخرًا، أنجز تحالف دولي من مختبرات الذكاء الاصطناعي ومزودي الخدمات السحابية شيئًا عمليًا إلى حد مثير للحماس: فقد جمع أعضاء التحالف مواردهم الحاسوبية لكي يقدموا لنا Apertus، وهو نموذج لغوي ضخم مفتوح المصدر (LLM) سويسري الصنع، متاح بالمجان للمستخدمين في مختلف أنحاء العالم. والاستفسارات التي يتلقاها Apertus من الممكن أن تُـعالَج في سويسرا، أو في النمسا، أو سنغافورة، أو النرويج، أو المركز الوطني السويسري للحوسبة الفائقة، أو البنية الأساسية الحاسوبية الوطنية في أستراليا. تُـرى هل يشير هذا المشروع إلى التقدم في مجال التعاون الدولي؟
في القرن العشرين، أصبح التعاون الدولي مرادفًا عمليًا للنظام المتعدد الأطراف القائم على القواعد، والذي تدعمه مؤسسات قائمة على معاهدات مثل الأمم المتحدة، والبنك الدولي، ومنظمة التجارة العالمية. لكن منافسات القوى العظمى وفجوات التفاوت البنيوية تسببت في تآكل أداء هذه المؤسسات، الأمر الذي أدى إلى ترسيخ حالة الشلل وتسهيل إكراه الضعفاء من جانب الأقوياء. كما يشهد تمويل التنمية والمساعدات الإنسانية انحدارًا متواصلًا، حيث أصبحت مبادئ أساسية مثل التسوية، والمعاملة بالمثل، والسعي إلى تحقيق نتائج ترسخ المنفعة المتبادلة موضع تساؤل وتشكك. لقد أفضى تراجع التعاون من جانب الحكومات الوطنية إلى زيادة الحيز المتاح لقوى فاعلة أخرى ـ بما في ذلك المدن، والشركات، والمؤسسات الخيرية، وهيئات تحديد المعاييرـ لتشكيل النتائج. في قطاع الذكاء الاصطناعي، تتسابق حفنة من الشركات الخاصة في شينزين ووادي السيليكون لتعزيز هيمنتها على البنية الأساسية وأنظمة التشغيل التي ستشكل أسس اقتصاد الغد. إذا سُمح لهذه الشركات بالنجاح دون ضابط أو رابط، فسوف يُترَك الجميع غيرها تقريبا للاختيار بين التبعية وانعدام الأهمية. لن تكون الحكومات وغيرها من الجهات التي تعمل من أجل المصلحة العامة معرضة بشدة للتسلط الجيوسياسي والاضطرار إلى الاعتماد الشديد على بائعين بعينهم فحسب، بل ستكون الخيارات المتاحة لها أيضا قليلة عندما يتعلق الأمر بالانتفاع من فوائد الذكاء الاصطناعي وإعادة توزيعها، أو إدارة العوامل الخارجية البيئية والاجتماعية السلبية المرتبطة بالتكنولوجيا. ولكن كما أظهر التحالف الذي يقف وراء النموذج اللغوي الضخم Apertus، فإن نوعًا جديدًا من التعاون الدولي أصبح في حكم الممكن، وهو لا يستند إلى مفاوضات مضنية ومعاهدات معقدة، بل إلى بنية أساسية مشتركة لحل المشكلات. وبصرف النظر عن سيناريو الذكاء الاصطناعي الذي قد يحدث في السنوات القادمة ــ الهضبة التكنولوجية، أو الانتشار البطيء، أو الذكاء الاصطناعي العام، أو الفقاعة المنهارة ــ فإن أفضل فرصة لتمكين القوى المتوسطة من مواكبة الولايات المتحدة والصين، وزيادة استقلاليتها ومرونتها، تكمن في التعاون. يشكل تحسين توزيع منتجات الذكاء الاصطناعي ضرورة أساسية. ولتحقيق هذه الغاية، ينبغي للقوى المتوسطة ومختبرات وشركات الذكاء الاصطناعي التابعة لها أن تعمل على توسيع نطاق مبادرات مثل «أداة استدلال الذكاء الاصطناعي المشترك»، وهي منظمة غير ربحية مسؤولة عن توفير الوصول العالمي عبر الإنترنت إلى النموذج Apertus وغيره من النماذج المفتوحة المصدر. ولكن من الأهمية بمكان أن تعمل هذه الدول أيضا على سد الفجوة في القدرات مع النماذج الرائدة مثل GPT-5 أو DeepSeek-V3.1 ــ وهذا يتطلب تحركًا أكثر جرأة. لن يتسنى للقوى المتوسطة أن تشارك في تطوير حزمة من الذكاء الاصطناعي عالمية المستوى إلا من خلال التنسيق بين الطاقة، والحوسبة، وخطوط أنابيب البيانات، والمواهب.
هذا النمط من التعاون ليس بلا سابقة. ففي سبعينيات القرن الماضي، عملت الحكومات الأوروبية على تجميع رؤوس أموالها ومواهبها، وتنسيق سياساتها الصناعية، لإنشاء شركة تصنيع طائرات قادرة على منافسة شركة بوينج الأمريكية. قد تستلزم استراتيجية «الذكاء الاصطناعي على غرار مشروع إيرباص» إنشاء مختبر دولي مشترك بين القطاعين العام والخاص مكرس للتدريب المسبق لطائفة من النماذج الأساسية المفتوحة المصدر وإتاحتها مجانا كبنية أساسية على مستوى المرافق. لن تكون النتيجة عملاقًا آخر موحدًا من عمالقة الذكاء الاصطناعي، بل بنية أساسية مفتوحة من الممكن أن تشارك قوى فاعلة عديدة في البناء عليها.
هذا النهج من شأنه أن يدفع الابتكار من خلال السماح للمختبرات الوطنية، والجامعات، والشركات المشاركة القريبة من حدود الإبداع (مثل Mistral وCohere) بإعادة تخصيص ما يصل إلى 70% من تمويلها المخصص لمرحلة ما قبل التدريب على النماذج لاستغلاله في مرحلة ما بعد التدريب (النماذج المتخصصة أو الاستدلالية)، والتوزيع، وحالات الاستخدام المدفوعة بالطلب. علاوة على ذلك، سيساعد هذا في تمكين الحكومات والشركات من السيطرة على الأنظمة البيئية التي تحكم عمل الذكاء الاصطناعي والتي تعتمد عليها على نحو متزايد، بدلًا من أن تظل رهينة انعدام اليقين الجيوسياسي وقرارات الشركات، بما في ذلك تلك التي تؤدي إلى «تدهور الجودة والانحدار تدريجيا». لكن الفوائد المحتملة تمتد إلى أبعد من ذلك؛ فمن الممكن إعادة استخدام هذه البنية الأساسية المفتوحة ــ وخطوط أنابيب البيانات المبنية عليها ــ لمواجهة تحديات مشتركة أخرى، مثل خفض تكاليف معاملات التجارة العالمية في الطاقة الخضراء أو تطوير إطار عمل دولي للمفاوضة الجماعية لصالح العاملين في الوظائف المؤقتة. لإظهار كامل إمكانات هذا الإطار التعاوني الجديد، ينبغي للقوى المتوسطة أن تستهدف المشكلات التي وُجِـدَت أنظمة البيانات البيئية والتكنولوجيات الناضجة بالفعل من أجل حلها؛ وأن تحرص على تقديم مصلحة المشاركين الذاتية في الأهمية على تكاليف المعاملات المرتبطة بالتعاون؛ وأن تجعل قيمة العمل المشترك واضحة للمواطنين والقادة السياسيين. في غضون سنوات قليلة، عندما تبلغ دورة إبداع ورأسمال الذكاء الاصطناعي الحالية منتهاها، سيكون أمام القوى المتوسطة إما أن تتحسر على زوال النظام القائم على القواعد وتشاهد كيانات الذكاء الاصطناعي العملاقة وهي ترسخ خطوط الصدع الجيوسياسية أو تجني فوائد أطر الإبداع الجديدة في تعزيز أواصر التعاون.
جاكوب تايلور زميل في مركز التنمية المستدامة التابع لمؤسسة بروكينجز وزميل الذكاء الاصطناعي العام.
جوشوا تان المؤسس المشارك ومدير الأبحاث في ميتاجوف.
خدمة بروجيكت سنديكيت
احتفالية وطن السلام.. الرئيس السيسى يستجيب للأطفال بالتقاط صورة تذكارية