٢٦ مارس ٢٠١٨
جامعة بار - ايلان Bar-Ilan
المترجم: أبو طه/عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم ٢٠٥ لسنة ٢٠١٨
التصنيف : أبحاث الدماغ
March 26, 2018
Bar-Ilan University
الدماغ عبارة عن شبكة معقدة تحتوي على مليارات الخلايا العصبية ، حيث تتصل كل من هذه الخلايا العصبية بالآلاف من الخلايا الأخرى في وقت واحد عبر المشابك العصبية (الروابط). ومع ذلك ، تجمع الخلايا العصبية فعليًا إشاراتها المشبكية العديدة الآتية عبر عدة "أذرع" طويلة جدًا ومتشعبة للغاية، تُسمى أشجار تغصنية.
في عام ١٩٤٩ اقترح العمل الرائد لدونالد هيب Donald Hebb أن التعلم يحدث في الدماغ عن طريق تعديل قوة المشابك ، في حين تعمل الخلايا العصبية كعناصر حاسوبية في الدماغ. هذا الافتراض بقي شائعاً حتى اليوم.
 |
| الصورة تمثل سيناريوهات التعلم المتشابك القديمة (الحمراء) وسيناريوهات التعلم الجديدة (الخضراء) في الدماغ. في الوسط ، عصبون بشجرتين متشجعمتين يجمع إشارات واردة عبر عدة آلاف من عوامل التعلم الصغيرة القابلة للضبط ، وهي المشابك ، ممثلة بصمامات حمراء. في سيناريو التعلم الشجيري الجديد (على اليمين) يوجد فقط صمامان أحمران قابلان للضبط على مقربة من العنصر الحاسوبي ، العصبون. والمقياس هو أنه إذا كان العصبون الذي يجمع إشاراته الواردة يُمثل بأصابع الشخص المتباعدة ، فإن طول يديه سيكون بطول ناطحة سحاب (يسار).الائتمان: ايدو كانتر |
باستخدام نتائج نظرية جديدة وتجارب حول الخلايا العصبية المزروعة ، أثبتت مجموعة من العلماء ، بقيادة البروفيسور إيدو كانتر ، من قسم الفيزياء ومركز أبحاث غوندا Gonda غولدشيمدت (Goldschmied) متعدد الاختصاصات في جامعة بار إيلان ، الافتراض المركزي، الذي مر عليه ما يقرب من ٧٠ عاما، أن التعلم يحدث فقط في المشابك العصبية هو افتراض خاطيء .
في مقال نُشر اليوم في دورية "ساينتفيك ريبورتس " ، يخالف الباحثون الحكمة التقليدية ليظهروا أن التعلم يتم بالفعل عن طريق العديد من التشعبات ( التغصنات ) ، مشابهة لآلية التعلم البطيئة التي تنسب حاليا إلى المشابك العصبية.
"تحدث عملية التعلم المكتشفة حديثًا في التغصنات بمعدل أسرع بكثير من السيناريو القديم مما يشير إلى أن التعلم يحدث فقط في المشابك العصبية. يقول البروفيسور كانتر، الذي يضم فريقه البحثي شيرا ساردي ، وروني فاردي ، وأنتون شينين وامير جولدنت وهروت اوزان، في هذه العملية الجديدة للتعلم التغصني ، هناك عدد قليل من العوامل التكيفية لكل خلية عصبية ، مقارنة بآلاف من العوامل الدقيقة والحساسة في سيناريو التعلم المشبكي. .
يشير سيناريو التعلم المقترح حديثًا إلى أن التعلم يحدث في عدد قليل من التغصنات التي تكون قريبة جدًا من الخلية العصبية ، مقارنةً بالمفهوم السابق. "هل يعقل أن نقيس جودة الهواء الذي نتنفسه عن طريق العديد من أجهزة استشعار في أقمار صناعية صغيرة بعيدة على ارتفاع ناطحات سحاب ، أو أن نستخدم جهازاً أو عدة أجهزة استشعار قريبة من الأنف؟ وبالمثل ، فإنه يعد أكثر كفاءة أن تقوم الخلية العصبية بمعرفة قيمة إشاراتها الواردة بالقرب من وحدتها الحاسوبية ، الخلية العصبية ، "يقول كانتر. لقد كانت نظرية هيب Hebb متجذرة في الوسط العلمي من ٧٠ عامًا لدرجة أن أحداً لم يقترح مثل هذا المقاربة المختلفة. علاوة على ذلك ، المشابك والتغصنات متصلة بالخلية الغصبية في متوالية ، لذلك يبدو أن الموقع الموضعي الدقيق لعملية التعلم غير ذي صلة بالموضوع.
من النتائج المهمة الأخرى للدراسة أن المشابك العصبية الضعيفة ، التي أُفترضت سابقاً أنها غير مهمة على الرغم من أنها تشكل غالبية الدماغ ، تلعب دورًا مهمًا في ديناميكيات دماغنا. فهي تحث على تذبذبات عوامل التعلم بدلاً من دفعها إلى أبعاد ثابتة غير واقعية ، كما هو مقترح في سيناريو التعلم المشبكي الحالي.
سيناريو التعلم الجديد يحدث في مواقع مختلفة من الدماغ ، وبالتالي يدعو إلى إعادة تقييم العلاجات الحالية لوظائف الدماغ المضطربة. ومن ثم ، يجب الآن إعادة صياغة العبارة الشعبية التي تقول "الخلايا العصبية التي تنشط معاً ( تعريف من خارج النص: خلية ترسل ومضة كهربائية عندما تثار بمعلومات ضغط أو حرارية أو ضوئية أو كيميائية من خلية اخرى) تترابط معاً " ، وهذه العبارة تلخص فرضية دونالد هيب البالغة من العمر ٧٠ عاما. بالإضافة إلى ذلك ، فإن آلية التعلم هي في أساس التعلم المتقدم الأخير في مجال التعلم الآلي والإنجازات العميقة. يفتح التغيير في نموذج التعلم آفاقًا جديدة لأنواع مختلفة من خوارزميات التعلم العميق والتطبيقات القائمة على الذكاء الاصطناعي الذي يحاكي وظائف الدماغ ، ولكن مع ميزات متقدمة وبسرعة أكبر بكثير.
المصدر:
للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على هذا العنوان؛
https://adnan-alhajji.blogspot.com/?m=1
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق