شبکه‌های عصبی در چه حوزه‌هایی استفاده می‌شوند؟

برخی از مردم دوست دارند تا مغز انسان را با کامپیوترهای الکترونیکی که بر پایه ترانزیستورها کار می‌کنند مقایسه کرده و وجه مشترک یک سامانه پردازشی طبیعی با یک سامانه پردازشی الکترونیکی را به شما نشان دهند. مغز انسان‌ها چیزی در حدود 100 میلیارد سلول عصبی کوچک دارد. البته در این میان فرضیاتی مطرح است که اعلام می‌دارند این تعداد ممکن است در بازه 50 تا 100 میلیارد سلول عصبی قرار داشته باشد. هر سلول عصبی از یک بدنه سلولی موسوم به cell body با تعداد زیادی اتصالات، یک دندریت ( ورودی‌های سلول که اطلاعات را به داخل بدنه سلولی انتقال می‌دهند) و یک آکسون (خروجی سلول که حاوی اطلاعاتی است که به خارج از سلول انتقال داده می‌شود) ساخته شده است.

سلول‌های عصبی به اندازه‌ای کوچک هستند که شما می‌توانید 100 عدد از بدنه سلول‌ها را تنها در یک میلیمتر قرار دهید. نکته قابل تاملی که در ارتباط با سلول‌های عصبی وجود دارد این است که سلول‌های عصبی تنها چیزی در حدود 10 درصد از تمامی سلول‌های مغز را تشکیل می‌دهند. به‌طوری که 90 درصد باقی مانده سلول‌های گلیالی (glial cells) هستند. سلول‌هایی که نوروگلی نیز نامیده می‌شوند. این سلول‌ها وظیفه محافظت از سلول‌های عصبی و غذارسانی به آن‌ها را عهده‌دار هستند. به‌طوری که سلول‌های عصبی بدون مشکل خاصی به کار خود ادامه داده و رشد کنند. اما در طرف دیگر داستان کامپیوترها وجود دارند. درون کامپیوترهایی که همه ما به‌طور روزمره از آن‌ها استفاده می‌کنیم مولفه‌های سخت‌افزاری کوچکی به نام ترانزیستور قرار دارند. ترانزیستورها عملکردی شبیه به سلول‌های عصبی دارند اما در مقایسه با سلول‌های عصبی کارایی آن‌ها به مراتب محدودتر است. پیشرفته‌ترین ریزپردازنده حال حاضر جهان چیزی در حدود 2 میلیارد ترانزیستور در خود جای داده است. ریزپردازنده‌های اولیه‌ نیز چیزی نزدیک به 50 میلیون ترانزیستور داشتند که همه این تراتزیستورها درون یک مدار مجتمع که مساحتی 25 میلی‌متر مربع دارند گنجانده شده‌اند.

سوال مهمی که در این زمینه وجود دارد این است که با هزینه بالای آموزش و انرژی زیادی که این شبکه‌ها مصرف می‌کنند، یک شبکه عصبی در چه زمینه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟ در جواب این پرسش باید بگوییم که این شبکه‌ها در زمینه تشخیص و شناسایی الگوها و اتخاذ تصمیمات ساده مورد استفاده قرار می‌گیرند. اتوپایلوت یا همان خلبان‌های خودکار که در هواپیماها بر مبنای شبکه‌های عصبی کار می‌کنند از جمله این موارد هستند. کاربرد دوم این شبکه‌ها در کارخانه‌ها و در بخش کنترل کیفیت است. به‌‌ویژه در کارخانه‌هایی که با مواد شوینده و شیمیایی سروکار دارند و باید مواد شیمیایی که در محصولات مورد استفاده قرار می‌گیرند را به دقت اندازه‌گیری کنند. در حوزه مالی نیز می‌توان از شبکه‌های عصبی به منظور شناسایی کلاه‌برداری‌ها یا پول‌شویی‌ها استفاده کرد. رویکردی که امروزه بانک‌‌های مختلف جهانی برای شناسایی درست یک دارنده کارت بانکی، انجام چند معامله که در یک بازه زمانی کوتاه انجام شده، شناسایی آدرس بانکی که پول‌ها به سمت آن حواله شده است و.... از آن استفاده می‌کنند. همچنین فراموش نکنید که از شبکه‌های عصبی در زمینه پیش‌بینی اوضاع جوی، پیش‌بینی نوسانات ارز، سامانه‌های ردیابی هواپیماها، تشخیص بیماری‌های پیچیده نیز می‌توان استفاده کرد. در دنیای فناوری نیز شرکت‌های بزرگ دنیای فناوری همچون اپل و هوآوی به منظور انجام سریع‌تر و دقیق‌تر پردازش‌ها تصمیم گرفته‌اند شبکه‌های عصبی را به درون گوشی‌های هوشمند وارد کنند. به‌طوری که گوشی‌ها در کمترین زمان ممکن بتوانند الگوهای صوتی یا تصویری را تشخیص دهند. فرآیند شناسایی هرزنامه‌های ارسال شده به سمت صندوق پستی کاربران، تبدیل گفتار به متن، درست مشابه با الگویی که گوگل و مایکروسافت از آن استفاده می‌کنند از دیگر کاربردهای شبکه‌های عصبی است. جالب آن‌که گوگل گفته است با پیشرفت‌های انجام گرفته در این زمینه میزان خطای شبکه عصبی این شرکت در زمینه تشخیص و تبدیل گفتار از 55 درصد به 85 درصد کاهش پیدا کرده است.