آموزش رایگان علوم اعصاب محاسباتی

علوم اعصاب محاسباتی شاخه‌ای از علم است که در آن از دیدگاه محاسباتی به بررسی و درک فرایند‌های موجود در مغز موجودات زنده پرداخته می‌شود. طی سال‌های اخیر مدل‌های محاسباتی مختلفی برای انجام برخی از وظایف شناختی ما انسان‌ها ارائه شده‌است که کارایی آن‌ها در برخی از موارد از انسان‌ها نیز بهتر بوده‌است. این اتفاق با ظهور تکنیک‌های جدید در هوش مصنوعی، به‌عنوان مثال می‌توان به یادگیری عمیق اشاره کرد، سرعت بیشتری به خود گرفته است، اما نکته اصلی این است که چگونه هوش مصنوعی می‌تواند نهایتاً از هوش طبیعی ما انسان‌ها پیشی گیرد؟ آیا ماشین‌ها نیز می‌توانند مانند ما انسان‌ها دارای خلاقیت، نوآوری و یا حتی خودآگاهی شوند؟ به نظر می‌رسد مشکل اصلی در پیاده‌سازی این قابلیت‌ها، عدم وجود یک تعریف فرمال برای این مفاهیم است و تا زمانی که چنین تعریفی برای آن‌ها ارائه نشود، نمی‌توان انتظار داشت که هوشمندی ماشین‌ها (که به صورت فرمال عمل می‌کنند) از ما انسان‌ها پیشی بگیرد و ازطرف‌دیگر، مصداق‌های زیادی از موجودات هوشمند در اختیار است که با مطالعه آن‌ها می‌توان به ماهیت هوشمندی در این موجودات پی برد. اینگونه مطالعات در حوزه‌ی علوم اعصاب و علوم شناختی در حال انجام بوده و یافته‌های ارزشمندی در خصوص عملکرد مغز موجودات به‌دست آمده و روز به روز بر دانش ما از مغز اضافه می‌شود. تکنیک‌های مختلف برای نقشه‌برداری از مغز ابداع و عملکرد مغز به‌صورت دقیق و علمی در حال مطالعه است. تلاش برای مدل‌سازی محاسباتی اینگونه یافته‌ها و پیاده‌سازی مدل‌های ارائه شده می‌تواند درجاتی از هوشمندی را در کامپیوتر‌ها به ارمغان بیاورد. با این روند، هرچه دانش ما از عملکرد نواحی مختلف مغز بیشتر شود، هوش مصنوعی نیز به هوش طبیعی نزدیکتر خواهد شد.

با توجه به مقدمه‌ ذکر شده، درس علوم اعصاب محاسباتی با هدف آشنایی هرچه بیشتر علاقه‌مندان به این حوزه ارائه شده‌است. عدم وجود یک درس منسجم، که در آن جنبه‌های مختلف هوش مصنوعی از دیدگاه علوم اعصاب به‌صورت منطقی در کنار هم قرار گرفته باشند، از انگیزه‌های اصلی در ارائه این درس بوده‌است. در تمامی مطالب این درس، سعی شده‌است که ابتدا یافته‌های زیستی از عملکرد نواحی مختلف مغز و همچنین واحد‌های سازنده آن (نورون‌ها و سیناپس‌ها) ارائه شده باشد و سپس نظریه‌های مطرح در خصوص مدل‌های ریاضی و محاسباتی (بر پایه یافته‌های زیستی) آورده شوند. در قسمت دوم این درس، سیستم بینایی انسان، به طور خاص، به همراه برخی از مدل‌های محاسباتی آن ارائه شده‌است.

این درس برای تمامی علاقه‌مندان به حوزه‌های علوم اعصاب، علوم شناختی و همچنین هوش مصنوعی می‌تواند مفید باشد. پیش‌نیاز خاصی برای دنبال کردن مطالب این درس وجود ندارد، هر چند آشنایی با ریاضیات، برنامه‌نویسی، و هوش مصنوعی کلاسیک می‌تواند در درک بهتر مفاهیم این درس کمک کننده باشد.