محاسبات و سیستم‌های عصبی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

برنامه محاسبات و سیستم‌های عصبی[الف] (سی‌ان‌اس) در سال ۱۹۸۶ در موسسه فناوری کالیفرنیا تأسیس شد. هدف از تأسیس این برنامه، آموزش دانشجویان دوره دکتری علاقه‌مند به بررسی رابطه بین ساختار مدارها/شبکه‌های شبیه نورون و محاسبات انجام شده در چنین سیستم‌هایی، خواه طبیعی یا مصنوعی، هستند. این برنامه برای تقویت تبادل ایده و همکاری مهندسین، علوم اعصاب و نظریه پردازان طراحی شده‌است.

تاریخچه[ویرایش]

در اوایل دهه ۱۹۸۰، با ایجاد مبانی وی‌اِل‌اِس‌آی،[۱] کارور مید[ب] به بررسی شباهت بین محاسبات انجام شده در مغز و نوع محاسباتی که می‌تواند در مدارهای الکترونیکی سیلیکونی آنالوگ انجام شود، علاقه‌مند شد. در راستای گسترش مطالعات خود، مید به جان هاپفیلد پیوست که در زمینه مبانی نظری محاسبات عصبی،[۲] در حال تحصیل بود. اولین دوره مشترک مید و هاپفیلد در این زمینه با عنوان «فیزیک محاسبات» برگزار شد؛ هاپفیلد در مورد کار خود در شبکه‌های عصبی و مید در مورد کار خود در زمینه تکرار ساختارهای عصبی در مدارهای الکترونیکی بسیار یکپارچه تدریس می‌کردند.[۳] با توجه به علاقه دانشجویان و دانشکده‌ها، آنها تصمیم گرفتند تا در سال بعد بر این مضامین گسترش دهند. ریچارد فاینمن به آنها پیوست و سه دوره جداگانه نتیجه گرفت: هاپفیلد در شبکه‌های عصبی، مید در مدارهای آنالوگ عصبی،[۴] و دوره فاینمن دربارهٔ فیزیک محاسبات.[۳][۵] در این مرحله، مید و هاپفیلد فهمیدند که حوزه جدیدی پا به عرصه گذاشته‌است که در آن، دانشمندان اعصاب و افرادی که مدل‌ها و مدارهای رایانه ای را انجام می‌دهند در حال گفتگو هستند.

در پاییز ۱۹۸۶، جان هاپفیلد پیشگام تشکیل یک دوره دکتری بین‌رشته‌ای شد تا سوالاتی که در مورد ارتباط بین عصب‌زیست‌شناسی و مهندسی برق، علوم رایانه و فیزیک به وجود می‌آیند، مورد مطالعه قرار گیرند. این دوره سیستم‌های محاسباتی و عصبی (سی‌ان‌اس) نامیده شد و موضوع وحدت بخش آن، ارتباط بین ساختار فیزیکی یک سیستم محاسباتی (سخت‌افزار فیزیکی یا بیولوژیکی)، پویایی عملکرد آن و نیز مشکلات محاسباتی است که می‌تواند به‌طور مؤثر حل کند. ایجاد این برنامه چند رشته‌ای عمدتاً ناشی از پیشرفت در چندین جبهه است که قبلاً نامرتبط انگاشته می‌شدند: تجزیه و تحلیل سیستم‌های عصبی پیچیده در هر دو سطح تک سلولی و شبکه‌های سلولی[۶] با استفاده از تکنیک‌های مختلف (به ویژه، ضبط گیره پچ[پ]، الکتروفیزیولوژی درون و بین یاخته‌ای یک یا چند سلول ناشی از تکنیک‌های تصویربرداری از مغز حیوانات و تصویربرداری عصبی کارکردی مانند تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی)، تجزیه و تحلیل نظری ساختارهای عصبی (علوم اعصاب محاسباتی) و مدل‌سازی شبکه‌های عصبی مصنوعی برای اهداف مهندسی.[۲] این برنامه با تعداد کمی از دانشکده‌های موجود در بخش‌های مختلف آغاز شد. کارور مید، جان هاپفیلد، دیوید ون اسن[ت] جفری فاکس[ث]، جیمز باوور[ج]، مارک کونیشی[چ]، جان آلمان[ح]، اد پوزنر و دمیتری سوالتیس[خ] حضور داشتند. اولین استاد خارجی، کریستوف کخ، در آن سال استخدام شد.

از سال ۱۹۹۰، به حدود ۱۱۰ دانشجوی تحصیلات تکمیلی مدرک دکترا و به ۱۴ دانشجو، مدرک کارشناسی ارشد در سی‌ان‌اس اعطا شده‌است. حدود دو سوم از فارغ التحصیلان سی‌ان‌اس مشاغل دانشگاهی را دنبال کردند و بقیه فارغ التحصیلان یا خود شرکت‌های نوپا ایجاد کردند یا به شرکت‌های نوپا پیوستند. در این مدت، میانگین مدت دوره دکترا ۵٫۶ سال بوده‌است.

در این مدت، مأمورین اجرایی برنامه سی‌ان‌اس عبارت بودند از: جان هاپفیلد، دمیتری سوالتیس، کریستوف کخ و پیترو پرونا.

همایش‌ها و کارگاه‌های مرتبط[ویرایش]

فارغ‌التحصیلان سی‌ان‌اس تعدادی کنفرانس و کارگاه آموزشی را به تنهایی یا با دیگران تأسیس کرده‌اند:

برنامه‌های دانشگاهی مرتبط[ویرایش]

فارغ التحصیلان برجسته[ویرایش]

خواندن بیشتر[ویرایش]

  • شرلی کی. کوهن[ظ]، مصاحبه با کارور مید. بایگانی انستیتوی فناوری کالیفرنیا. (PDF)

واژه‌نامه[ویرایش]

  1. ↑ Computation and Neural Systems
  2. ↑ Carver Mead
  3. ↑ patch clamp recording
  4. ↑ David van Essen
  5. ↑ Geoffrey Fox
  6. ↑ James Bower
  7. ↑ Mark Konishi
  8. ↑ John Allman
  9. ↑ Demetri Psaltis
  10. ↑ Snowbird
  11. ↑ Neural Information Processing Systems
  12. ↑ Methods in Computational Neuroscience at the Marine Biological Laboratory
  13. ↑ Woods Hole
  14. ↑ The Telluride Summer School in Neuromorphic Systems Engineering
  15. ↑ Kwabena Boahen
  16. ↑ Misha Mahowald
  17. ↑ Erik Winfree
  18. ↑ Laurent Itti
  19. ↑ Tobias Delbruck
  20. ↑ Shirley K. Cohen

منابع[ویرایش]

  1. ↑ C. Mead and L. Conway, Introduction to VLSI systems. Addison-Wesley Reading Mass. (1980)
  2. ↑ ۲٫۰ ۲٫۱ Hopfield, J.J. Neural networks and physical systems with emergent collective computational abilities. Proc. NatL Acad. Sci. USA Vol. 79, pp. 2554-2558, April 1982
  3. ↑ ۳٫۰ ۳٫۱ Shirley K. Cohen, Interview with Carver Mead. Archives of the California Institute of Technology. (PDF)
  4. ↑ C. Mead, Analog VLSI and neural systems. Addison-Wesley (1989)
  5. ↑ R.P. Feynman, Feynman Lectures on Computation. Tony Hey and Robin W. Allen ed. Perseus Books Group (2000)
  6. ↑ D.J. Felleman, D.C. Van Essen. Distributed hierarchical processing in the primate cerebral cortex. Cerebral Cortex, 1 (1) (1991)

پیوند به بیرون[ویرایش]

برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/w/index.php?title=محاسبات_و_سیستم‌های_عصبی&oldid=34659907»