مختبرات سانديا تكشف عن حواسيب تحاكي الدماغ وتحل مسائل معقدة بطاقة أقل بكثير

في المختبرات الهادئة، حيث تستهلك الحواسيب العملاقة طاقة تكفي لإضاءة مدن صغيرة، بدأ سؤال قديم يعود بإلحاح جديد ماذا لو استطعنا إجراء الحسابات الأثقل بعقل يشبه دماغنا أكثر مما يشبه الآلة. هذا السؤال لم يعد فلسفيًا فقط، بل تحول إلى نتيجة علمية نشرتها مختبرات Sandia الوطنية، لتفتح بابًا غير متوقع أمام الحوسبة العصبية.

أعلنت Sandia National Laboratories أن الحواسيب العصبية، المصممة على غرار الشبكات العصبية في الدماغ، لم تعد محصورة في مهام التعرّف على الأنماط أو الذكاء الاصطناعي الضيق. وفقًا لدراسة نُشرت في Nature Machine Intelligence في نوفمبر 2025، تمكّن فريق بحثي من حل معادلات رياضية معقدة تُعد أساسًا للنمذجة العلمية والهندسية، مثل معادلات التفاضل الجزئية.

هذا التقدم يتحدى اعتقادًا استمر لعقود بأن هذه المعماريات تصلح للإدراك والمحاكاة الحيوية فقط، بينما تبقى الحسابات الصارمة حكرًا على الحواسيب الفائقة التقليدية.

الخوارزمية الجديدة، التي حملت اسم NeuroFEM، تعتمد على مبادئ من علم الأعصاب الحوسبي، لكنها موجهة لحل مشكلات طريقة العناصر المحددة، وهي تقنية أساسية في محاكاة السوائل، الحقول الكهرومغناطيسية، وميكانيكا المواد. تم اختبارها على منصة Loihi 2 من Intel، وهي شريحة حوسبة عصبية تعتمد على النبضات الكهربائية بدل العمليات الرقمية المتتابعة.

ما يلفت الانتباه أن النتائج لم تكن تجريبية أو تقريبية فقط، بل وصلت إلى دقة تضاهي ما تحققه الحواسيب الخارقة، مع استهلاك طاقة أقل بدرجات واضحة.

الأهمية هنا تتجاوز الإنجاز الأكاديمي. فبالنسبة إلى الإدارة الوطنية للأمن النووي في الولايات المتحدة، تُعد المحاكاة العلمية جزءًا من البنية الحيوية للأمن القومي. لكن هذه المحاكاة تعتمد على مراكز بيانات ضخمة وباهظة الاستهلاك للطاقة.

الحوسبة العصبية تقدم مسارًا مختلفًا، حيث تُستبدل الكثافة الحسابية باقتران ذكي بين العتاد والخوارزمية. النجاح في هذا الاتجاه قد يغير مستقبل الحوسبة العلمية، خصوصًا في زمن أصبحت فيه الطاقة موردًا استراتيجيًا.

تدير Sandia بالفعل اثنين من أكبر الأنظمة العصبية في العالم. الأول هو Hala Point من Intel، الذي يضم أكثر من مليار خلية عصبية صناعية، والثاني هو SpiNNaker2 المعروف باسم Braunfels. هذه الأنظمة لا تهدف فقط إلى تسريع الحسابات، بل إلى اختبار نماذج جديدة جذريًا للحوسبة.

العمل على هذه المنصات يمنح الباحثين فرصة نادرة لربط علم الأعصاب التطبيقي بالرياضيات والهندسة، بدل الفصل التقليدي بين هذه العوالم.

ربما يكون البعد الأعمق في هذا البحث هو ما يقترحه عن الدماغ نفسه. إذا كانت الخوارزميات المستوحاة من القشرة المخية قادرة بطبيعتها على حل معادلات فيزيائية، فقد يعني ذلك أن بعض اضطرابات الدماغ هي في جوهرها اضطرابات حسابية، لا كيميائية فقط.

هنا، يصبح الحاسوب أداة لفهم الإنسان، لا مجرد آلة لتنفيذ أوامر، ويصبح التقاطع بين الذكاء الاصطناعي، الحوسبة العصبية، والطب العصبي أكثر وضوحًا من أي وقت مضى.

بين معادلات تُحل بهدوء داخل شرائح تحاكي الخلايا العصبية، وسؤال مفتوح حول كيف يحسب الدماغ العالم من حوله، يبدو أن الحوسبة تتجه إلى مسار أقل ضجيجًا وأقرب إلى الطبيعة، وربما أكثر فهمًا لطريقة تفكيرنا نحن.