مغز انسان با حدود ۸۶ میلیارد نورون، همچنان پیچیده‌ترین ساختار شناخته‌شده جهان است و امروزه علاوه بر پزشکی، به یکی از مهمترین محورهای رقابت علمی و فناوری کشورها تبدیل شده است. ایران نیز با توسعه پژوهش‌های علوم اعصاب و فناوری‌های شناختی، تلاش می‌کند سهمی در آینده بازاری داشته باشد که پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۳۰ ارزشی بین ۵۰ تا ۷۲ میلیارد دلار پیدا کند.

فناوری «مغز مصنوعی» که با نام‌هایی مانند «رایانش عصبی زنده» نیز شناخته می‌شود، یکی از حوزه‌های نوظهور در مرز علوم اعصاب، زیست‌فناوری و مهندسی محاسبات است. در این رویکرد، به جای استفاده از تراشه‌های سیلیکونی متداول در رایانه‌ها، از سلول‌های عصبی واقعی برای انجام پردازش اطلاعات استفاده می‌شود.

در این فناوری، سلول‌های عصبی (نورون‌ها) در محیط آزمایشگاهی و خارج از بدن انسان کشت داده می‌شوند. این سلول‌ها در شرایط کنترل‌شده رشد می‌کنند و به تدریج با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و شبکه‌های عصبی مشابه آنچه در مغز انسان وجود دارد را شکل می‌دهند. این شبکه‌ها توانایی برقراری ارتباط الکتروشیمیایی دارند و می‌توانند در واکنش به محرک‌های بیرونی، الگوهایی را یاد بگیرند یا رفتارهای ساده‌ای از خود نشان دهند.

پس از شکل‌گیری این شبکه‌های سلولی، امکان اتصال آنها به سیستم‌های دیجیتال فراهم می‌شود. در این مرحله، ورودی‌هایی از یک رایانه یا محیط کنترل‌ شده به شبکه عصبی زنده داده می‌شود و پاسخ‌های آن ثبت و تحلیل می‌شود. به مرور زمان، این شبکه می‌تواند نسبت به محرک‌ها واکنش‌های پایدارتر و هدفمندتری نشان دهد؛ ویژگی‌ای که به آن قابلیت «یادگیری» اطلاق می‌شود.

اهمیت این فناوری در تفاوت بنیادی آن با رایانه‌های سنتی است. در پردازنده‌های معمولی، اطلاعات به صورت صفر و یک و بر اساس منطق دیجیتال پردازش می‌شود، اما در شبکه‌های عصبی زنده، پردازش اطلاعات به شکل زیستی و مشابه عملکرد مغز انجام می‌گیرد. این موضوع می‌تواند در آینده منجر به ساخت سامانه‌هایی شود که در برخی وظایف خاص، توانایی یادگیری و سازگاری بیشتری نسبت به رایانه‌های فعلی دارند.

یکی از مزیت‌های بالقوه این فناوری، بهره‌وری انرژی است. مغز انسان با وجود پیچیدگی بسیار بالا، مصرف انرژی بسیار کمی دارد. به همین دلیل، اگر بتوان از شبکه‌های عصبی زنده به عنوان واحد پردازش استفاده کرد، در تئوری امکان کاهش چشمگیر مصرف انرژی در سامانه‌های محاسباتی وجود دارد. البته این موضوع هنوز در حد فرضیه و نتایج آزمایشگاهی اولیه است و به مرحله کاربرد صنعتی گسترده نرسیده است.

در کنار این مزایا، این فناوری با چالش‌های جدی نیز روبه‌رو است. پایداری سلول‌ها خارج از بدن، کنترل‌پذیری دقیق شبکه‌های عصبی، مقیاس‌پذیری برای کاربردهای بزرگ و همچنین مسائل اخلاقی مرتبط با استفاده از بافت‌های عصبی، از جمله موضوعاتی هستند که همچنان در حال بررسی و توسعه‌اند.

در مجموع، مغز مصنوعی را می‌توان تلاشی برای نزدیک شدن به شیوه پردازش اطلاعات در طبیعت دانست؛ تلاشی که هدف آن جایگزینی کامل رایانه‌های موجود نیست، بلکه ایجاد نوعی سامانه محاسباتی جدید است که از اصول زیستی برای پردازش و یادگیری الهام می‌گیرد.

حالا این فناوری در ایران و با حمایت معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش‌بنیان ریاست جمهوری در دستور کار فناوران و پژوهشگران قرار گرفته است؛ پروژه‌ای که بنا به گفته دبیر ستاد توسعه علوم شناختی با اعتبار ۳۰ میلیارد تومانی در مرحله تحقیقاتی قرار دارد.

به گفته پژوهشگران، استفاده از شبکه‌های عصبی زنده می‌تواند به دلیل شباهت به سازوکار پردازش اطلاعات در مغز انسان، مصرف انرژی سامانه‌های محاسباتی را به شکل چشمگیری کاهش دهد. با این حال، میزان دقیق این صرفه‌جویی در مقیاس صنعتی هنوز نیازمند توسعه فناوری و ارزیابی‌های بیشتر است.