वैज्ञानिकों ने प्रयोगशाला में बनाये कृत्रिम न्यूरॉन्स

बिल्कुल असली के जैसा ही काम करता है यह कृत्रिम उत्पाद

• जैविक बिजली से संचालित होता है

• असली और नकली में पहले अंतर था

• बिजली के अंतर को अब दूर किया गया है

राष्ट्रीय खबर

रांचीः यूनिवर्सिटी ऑफ मैसाचुसेट्स एमहर्स्ट के इंजीनियरों ने एक कृत्रिम न्यूरॉन विकसित किया है जिसकी विद्युत गतिविधि प्राकृतिक मस्तिष्क कोशिकाओं के समान है। यह नवाचार टीम के पिछले शोध पर आधारित है, जिसमें बिजली पैदा करने वाले बैक्टीरिया से बने प्रोटीन नैनोवायरों का उपयोग किया गया था। यह नया दृष्टिकोण उन कंप्यूटरों के लिए मार्ग प्रशस्त कर सकता है जो जीवित प्रणालियों की दक्षता के साथ चलते हैं और यहां तक कि जैविक ऊतकों से सीधे जुड़ भी सकते हैं।

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यूमैस एमहर्स्ट में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के स्नातक छात्र और ‘नेचर कम्युनिकेशंस’ में प्रकाशित इस अध्ययन के मुख्य लेखक, शुआई फू कहते हैं, हमारा मस्तिष्क बहुत बड़ी मात्रा में डेटा संसाधित करता है। लेकिन इसकी बिजली की खपत बहुत, बहुत कम है, खासकर चैटजीपीटी जैसे लार्ज लैंग्वेज मॉडल को चलाने के लिए लगने वाली बिजली की तुलना में।

मानव शरीर उल्लेखनीय विद्युत दक्षता के साथ काम करता है – यह एक विशिष्ट कंप्यूटर सर्किट की तुलना में 100 गुना से अधिक कुशल है। अकेले मस्तिष्क में अरबों न्यूरॉन्स होते हैं, जो पूरे शरीर में विद्युत संकेत भेजने और प्राप्त करने वाली विशेष कोशिकाएँ हैं।

यूमैस एमहर्स्ट में इलेक्ट्रिकल और कंप्यूटर इंजीनियरिंग के एसोसिएट प्रोफेसर और पेपर के वरिष्ठ लेखक, जून याओ कहते हैं, कृत्रिम न्यूरॉन्स के पिछले संस्करणों में हमारे द्वारा बनाए गए न्यूरॉन की तुलना में 10 गुना अधिक वोल्टेज – और 100 गुना अधिक बिजली – का उपयोग होता था।

इस वजह से, पहले के डिज़ाइन बहुत कम कुशल थे और सीधे जीवित न्यूरॉन्स से जुड़ नहीं पाते थे, जो मजबूत विद्युत संकेतों के प्रति संवेदनशील होते हैं। याओ कहते हैं, अब हमारा न्यूरॉन केवल 0.1 वोल्ट दर्ज करता है, जो हमारे शरीर के न्यूरॉन्स के लगभग समान है।

फू और याओ के नए न्यूरॉन के अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जिसमें जैव-प्रेरित और कहीं अधिक कुशल सिद्धांतों के आधार पर कंप्यूटरों को फिर से डिज़ाइन करना, से लेकर ऐसे इलेक्ट्रॉनिक उपकरण शामिल हैं जो सीधे हमारे शरीर से बात कर सकते हैं।

याओ कहते हैं, हमारे पास वर्तमान में सभी प्रकार के पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक सेंसिंग सिस्टम हैं, लेकिन वे तुलनात्मक रूप से भारी और अक्षम हैं। हर बार जब वे हमारे शरीर से कोई संकेत महसूस करते हैं, तो उन्हें विद्युत रूप से उसे बढ़ाना पड़ता है ताकि एक कंप्यूटर उसका विश्लेषण कर सके। प्रवर्धन का यह मध्यवर्ती चरण बिजली की खपत और सर्किट की जटिलता दोनों को बढ़ाता है, लेकिन हमारे कम-वोल्टेज न्यूरॉन्स से बने सेंसर बिना किसी प्रवर्धन के काम कर सकते हैं।

टीम के नए कम-शक्ति वाले न्यूरॉन में गुप्त घटक एक प्रोटीन नैनोवायर है जिसे उल्लेखनीय बैक्टीरिया जियोबैक्टर सल्फ्यूरड्यूसेंस से संश्लेषित किया गया है, जिसमें बिजली पैदा करने की भी अलौकिक शक्ति है।

याओ ने विभिन्न सहयोगियों के साथ मिलकर इस बैक्टीरिया के प्रोटीन नैनोवायरों का उपयोग करके अत्यधिक कुशल उपकरणों की एक पूरी श्रृंखला डिजाइन की है: एक बायोफिल्म, जो पसीने से संचालित होती है और व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक्स को शक्ति प्रदान कर सकती है; एक इलेक्ट्रॉनिक नाक जो बीमारी को सूंघ सकती है; और एक उपकरण, जिसे लगभग किसी भी चीज़ से बनाया जा सकता है, जो पतली हवा से भी बिजली पैदा कर सकता है।

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