211service.com
Žiurkės smegenų robotas
Visiškai naujas Steve'o Poterio robotas tikriausiai niekada nepatektų į antrąjį etapą Battlebots . Kavos puodelio dydžio cilindrinis robotas slysta apvaliu metro dydžio maniežu iš pažiūros chaotišku keliu. Tačiau šis robotas yra mąstytojas, o ne kovotojas, ir jis mąsto naudodamas neuronų tinklą, išskirtą iš žiurkių embrionų, kuris yra už kelių pėdų ant elektrodu aktyvuojamo silicio lusto.
Prietaisas, kurį Poteris vadina hibrotu, iš esmės yra žiurkių valdomas robotas ir yra pirmasis atvejis, kai kultivuoti neuronai buvo naudojami roboto mechanizmui valdyti. Ir nors hibroto judesiai gali pasirodyti ne tokie grakštūs, įgytos žinios gali padėti sukurti kompiuterių lustus, modeliuotus pagal biologines sistemas ir galbūt net kompiuterius, kuriuose yra biologinių komponentų. Tokie kompiuteriai vieną dieną gali išmokti, pasitaisyti patys ir atlikti tam tikras užduotis, pavyzdžiui, diktuoti, kai dvejetainės sistemos yra apgailėtinos. Visą savo karjerą skiriu faktui, kad šiuose neuroniniuose tinkluose yra naujų savybių pasaulis, apie kuriuos mes nieko nežinome, sako Poteris, Džordžijos technologijos instituto biomedicinos inžinerijos profesorius.
Savo eksperimente Poteris įdeda tirpalo, kuriame yra tūkstančiai žiurkės neuronų ląstelių, lašelį ant silicio lusto, kuriame yra 60 elektrodų, prijungtų prie stiprintuvo. Elektrinius signalus, kuriuos ląstelės šaudo viena į kitą, paima elektrodai, kurie sustiprintą signalą siunčia į kompiuterį. Kompiuteris savo ruožtu belaidžiu būdu perduoda duomenis robotui.
Tada robotas demonstruoja šią neuronų veiklą fiziniu judesiu, kiekvienas jo judesys yra tiesioginis neuronų pokalbio su neuronais rezultatas. Be to, robotas informaciją siunčia atgal į ląsteles. Įrengtas šviesos jutikliai, robotas gauna informaciją apie savo vietą manieže iš infraraudonųjų signalų, išklojusių sienas.
Šie artumo duomenys siunčiami atgal per kompiuterį ir į ląsteles kaip elektros impulsai. Viena vertus, mes registruojame ląstelių veiklą ir naudojame juos roboto varikliams valdyti, o kita vertus, gauname jutiminę įvestį iš roboto ir paverčiame ją dirgikliu lėkštelėje, sako Poteris. Visa ši grįžtamojo ryšio kilpa trunka mažiau nei dešimtąją sekundės dalį. Iš esmės mes paėmėme šias ląsteles į lėkštę ir grąžinome joms kūną.
Poteris didelės spartos kamera įrašo neuroninio signalizavimo modelius ilgą laiką. Jis ieško įrodymų, kad ląstelės mokosi iš grįžtamojo ryšio, ir pastebėjo, kad kai kurie dirgikliai iš tikrųjų sukelia smegenų ląstelių pokyčius, kurie trunka keletą dienų. Smegenys tikrai vystosi, sako jis.
Pasak Ciuricho universiteto (Šveicarija) kompiuterių mokslų profesoriaus Rolfo Pfeiferio, šis darbas gali turėti įtakos kuriant savaime gydomas kompiuterines sistemas. Pfeifer sako, kad neuroninis substratas turi tokią savybę pataisyti ir didžiulį plastiškumą, kurio vis dar trūksta standartinėse technologijų sistemose. Taigi galiu įsivaizduoti, kad kai turite kompiuterių programas, kuriose kai kurie aspektai tikrai reikalauja prisitaikymo, galbūt galėsite derinti biologinius substratus su standartinėmis technologijomis.
Šiuo metu Stevenas DeWeerthas, Džordžijos technikos elektrotechnikos profesorius, naudojasi Poterio išvadomis, kad sukurtų tikras grandines iš silicio, nors šis darbas vis dar yra preliminarus. Poteris gali matyti, kad šio tyrimo metu įgytos žinios taip pat veda į proveržį be laikrodžio arba asinchroninių lustų, kurie neveikia pagal vidinio laikrodžio metronominį ritmą.
Kol kas Poteris vis dar tiria simbiotinį ryšį tarp jo kultivuotų ląstelių ir hibroto. Gali būti, kad neilgai trukus šie gyvi tinklai ims vesti prie idėjų, kurių kompiuterių dizaineriai negalės ignoruoti.