Sztuczne neurony symulują wiele obszarów mózgu, co stanowi przełom w kierunku robotów „podobnych do ludzi”

Nowe badania naukowe skupiają się na opracowywaniu sztucznych neuronów, które symulują aktywność wielu obszarów mózgu, dzięki czemu roboty będą mogły czuć i reagować jak ludzie.

Naukowcy opracowali sztuczny neuron, który może naśladować aktywność wielu różnych obszarów mózgu – od przetwarzania wizualnego po planowanie i kontrolowanie ruchu.

Uważa się, że jest to ważny krok naprzód w dziedzinie obliczeń neuromorficznych, mający na celu stworzenie maszyn zdolnych do odczuwania świata i reagowania na niego w taki sam sposób jak ludzie.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Communications międzynarodowy zespół kierowany przez Uniwersytet w Loughborough (Wielka Brytania), przy współudziale Instytutu Salka i Uniwersytetu Południowej Kalifornii, stwierdził, że ich nowy sztuczny neuron – zwany „transneuronem” – potrafi elastycznie przełączać się między wzorcami aktywności charakterystycznymi dla neuronów wzrokowych, ruchowych i przedruchowych.

„Czy ludzki mózg to tajemnicze urządzenie pozostające poza naszym zasięgiem, czy też możemy odtworzyć go elektronicznie, a nawet zbudować coś potężniejszego?” – pyta współautor, profesor Siergiej Sawieliew.

Dodał, że zespół wykazał, że pojedynczą jednostkę można dostroić tak, aby naśladowała zachowanie wielu różnych typów neuronów, co otwiera możliwość tworzenia elektronicznych układów scalonych, które będą wykonywać złożone funkcje przypominające pracę mózgu w kompaktowych urządzeniach, wykorzystując zaledwie kilka sztucznych neuronów.

Aby to przetestować, naukowcy wstrzyknęli sygnały elektryczne do transneuronów i zmierzyli impulsy wyjściowe, które następnie porównali z rzeczywistymi impulsami nerwowymi zarejestrowanymi w mózgach makaków. Wybrano trzy obszary mózgu: obszar przetwarzania wzrokowego, obszar kontroli motorycznej i obszar przygotowania do działania – każdy z bardzo charakterystycznym „wzorcem impulsów”.

Poprzez prostą zmianę ustawień elektrycznych pojedynczy transneuron może odtworzyć wszystkie te wzorce impulsów z dokładnością 70–100%.

Sercem transneuronu jest „memrystor”, element wielkości nano, który zmienia stan, gdy przepływa przez niego prąd elektryczny, pomagając mu „zapamiętywać” poprzednie sygnały — podobnie jak neurony uczą się na podstawie doświadczeń.

Wewnątrz memrystora atomy srebra tworzą i rozbijają mikroskopijne mostki, generując impulsy elektryczne. Dzięki tej właściwości transneurony można „dostroić”, aby zachowywały się jak różne obszary mózgu, bez konieczności stosowania oprogramowania.

Naukowcy uważają, że tę technologię można zintegrować z „korą na chipie”, tworząc podstawę sztucznego układu nerwowego, który pomaga robotom wykrywać bodźce i adaptować się w czasie rzeczywistym. Urządzenie obiecuje również zastosowanie w badaniach nad mózgiem i komunikacją z ludzkim układem nerwowym.

(TTXVN/Wietnam+)

Source: https://www.vietnamplus.vn/noron-nhan-tao-mo-phong-nhieu-vung-nao-dot-pha-huong-toi-robot-giong-nguoi-post1077800.vnp