برنارد ويدرو

برنارد ويدرو (24 ديسمبر 1929 - 30 سبتمبر 2025) كان أستاذًا أمريكيًا للهندسة الكهربائية في جامعة ستانفورد، اشتهر بأبحاثه في مجال الشبكات العصبية الاصطناعية. شارك في ابتكار خوارزمية ويدروهوف التكيفية لمرشح المربعات الصغرى (LMS) مع طالب الدكتوراه تيد هوف. أدت خوارزمية LMS إلى تطوير شبكتي ADALINE و MADALINE العصبيتين الاصطناعيتين، وتقنية الانتشار العكسي. قدم ويدرو إسهامات جوهرية في تطوير معالجة الإشارات الرقمية في مجالات الجيوفيزياء، والهوائيات التكيفية، والترشيح التكيفي.

كان ويدرو هو صاحب قاعدة العم بيرني يجب أن يكون حجم عينة التدريب عشرة أضعاف عدد الأوزان في الشبكة.

 سيرة 
يستند هذا القسم إلى:

 الحياة المبكرة والتعليم 
وُلد ويدرو في نورويتش، كونيتيكت. ومنذ صغره، كان مهتمًا بالإلكترونيات. وخلال الحرب العالمية الثانية، عثر على مدخل بعنوان "أجهزة الراديو" في موسوعة وورلد بوك، وقام ببناء جهاز راديو أحادي الأنبوب.

التحق بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عام 1947، ودرس الهندسة الكهربائية والإلكترونيات، وتخرج عام 1951. بعد ذلك، حصل على وظيفة مساعد باحث في مختبر الحاسوب الرقمي التابع للمعهد، ضمن فريق ذاكرة النواة المغناطيسية. كان مختبر الحاسوب الرقمي قسمًا من مختبر الآليات المؤازرة، الذي كان يعمل على تطوير حاسوب ويرل ويند . وقد صقلت تجربة بناء ذاكرة النواة المغناطيسية فهمه للحواسيب، فجعلته ينظر إليها من منظور "الذاكرة"، أي أنه كان "يبحث عن الذاكرة ويرى ما يجب توصيله بها".

في أطروحته للماجستير (عام 1953، بإشراف ويليام لينفيل )، عمل على تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء في إشارة الاستشعار لذاكرة النواة المغناطيسية. في ذلك الوقت، لم تكن حلقات التخلف المغناطيسي لذاكرة النواة المغناطيسية مربعة بما يكفي، مما جعل إشارة الاستشعار مشوشة.

في أطروحته للدكتوراه (1956، بإشراف ويليام لينفيل)، عمل على النظرية الإحصائية لضوضاء التكميم، مستلهماً من أعمال ويليام لينفيل وديفيد ميدلتون.

خلال دراسته للدكتوراه، تعلّم ويدرو مرشح وينر من لي يوك وينغ. يتطلب تصميم مرشح وينر معرفة إحصائيات الإشارة الخالية من الضوضاء المراد استعادتها. ولكن، إذا كانت إحصائيات الإشارة الخالية من الضوضاء غير معروفة، فلا يمكن تصميمه. لذلك، صمّم ويدرو مرشحًا تكيفيًا يستخدم خوارزمية التدرج الهبوطي لتقليل متوسط مربع الخطأ. كما حضر ورشة عمل دارتموث عام 1956، حيث استلهم منها العمل في مجال الذكاء الاصطناعي.

 العمل على الذكاء الاصطناعي 
في عام 1959، حصل على أول طالب دراسات عليا له، تيد هوف . قاما بتحسين المرشح التكيفي السابق بحيث يُجري عملية هبوط تدرجي لكل نقطة بيانات، مما أدى إلى قاعدة دلتا وخوارزمية ADALINE. ولتجنب الحاجة إلى ضبط الأوزان يدويًا في خوارزمية ADALINE، ابتكرا الميميستور، حيث تمثل الموصلية (أوزان ADALINE) سُمك طبقة النحاس على الجرافيت.

خلال اجتماع مع فرانك روزنبلات ، جادل ويدرو بأن وحدات S في آلة البيرسيبترون لا ينبغي توصيلها عشوائيًا بوحدات A. بل يجب إزالة وحدات S، بحيث تُدخل إشارات الخلايا الضوئية مباشرةً إلى وحدات A. اعترض روزنبلات قائلاً: "شبكية العين البشرية مصممة على هذا النحو".

رغم محاولاتهم العديدة، لم ينجحوا قط في تطوير خوارزمية تدريب لشبكة عصبية متعددة الطبقات. أقصى ما وصلوا إليه كان مع قاعدة مادالين الأولى (1962)، التي احتوت على طبقتين للأوزان. كانت الأولى قابلة للتدريب، بينما كانت الثانية ثابتة. صرّح ويدرو بأن مشكلتهم كانت ستُحل بخوارزمية الانتشار العكسي. "كان هذا قبل بول ويربوس بزمن طويل. أعتبر الانتشار العكسي معجزة."

 الترشيح التكيفي 
ونظرًا لعدم قدرة ويدرو على تدريب الشبكات العصبية متعددة الطبقات، فقد لجأ إلى الترشيح التكيفي ومعالجة الإشارات التكيفية، مستخدمًا تقنيات تعتمد على مرشح LMS لتطبيقات مثل الهوائي التكيفي، وإلغاء الضوضاء التكيفي، وتطبيقات في الطب.

في مؤتمر عُقد عام 1985 في سنوبيرد بولاية يوتا، لاحظ عودة الاهتمام بأبحاث الشبكات العصبية، كما تعرف على خوارزمية الانتشار العكسي. بعد ذلك، عاد إلى أبحاث الشبكات العصبية.

 المنشورات 

 1965 "مقارنة نقدية لنوعين من شبكات التصنيف التكيفية"، ك. شتاينبوخ وب. ويدرو، معاملات IEEE للحواسيب الإلكترونية ، ص. 737–740.
 1985 ب. ويدرو وإس دي ستيرنز. معالجة الإشارات التكيفية. نيو جيرسي: برنتيس هول، إنك، 1985.
 1994 ب. ويدرو وإ. والاش. التحكم العكسي التكيفي. نيو جيرسي: برنتيس هول، إنك، 1994.
 2008 ب. ويدرو وإ. كولار. ضوضاء التكميم: خطأ التقريب في الحوسبة الرقمية ومعالجة الإشارات والتحكم والاتصالات. مطبعة جامعة كامبريدج، 2008.
 2023 ب. ويدرو. علم التحكم الآلي 2.0. تشام: سبرينغر نيتشر سويسرا

 التكريمات 

 تم انتخابه زميلاً في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) عام 1976Andrew Goldstein (1997). 
 تم انتخابه زميلاً في الجمعية الأمريكية لتقدم العلوم، 1980
 ميدالية الذكرى المئوية لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ، 1984
 ميدالية ألكسندر غراهام بيل من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات ، 1986
 ميدالية رواد الشبكات العصبية من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 1991
 تم إدخاله إلى الأكاديمية الوطنية للهندسة ، عام 1995
 جائزة جمعية معالجة الإشارات التابعة لمعهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 1999
 ميدالية الألفية من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات، 2000
 ميدالية بنجامين فرانكلين ، 2001
 عضو مجلس إدارة الجمعية الدولية للشبكات العصبية (INNIS) لعام 2004

كان أحد أعضاء مجلس إدارة الجمعية الدولية للشبكات العصبية (INNIS) في عام 2003.

 المراجع 

تصنيف:خريجو معهد ماساتشوستس للتقانة
تصنيف:حاصلون على ميدالية بنجامين فرانكلين
تصنيف:أعضاء الأكاديمية الوطنية للهندسة في الولايات المتحدة
تصنيف:باحثو ذكاء اصطناعي أمريكيون
تصنيف:وفيات 2025
تصنيف:مواليد 1929