Zespół naukowców z Loughborough University, we współpracy z Instytutem Salka i Uniwersytetem Południowej Kalifornii (USC), zbudował urządzenie, które ma imitować rzeczywiste zachowanie ludzkiego mózgu – informuje „Interesting Engineering”. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Nature Communications”.
Transneuron reaguje jak biologiczny układ nerwowy
Transneuron przełącza się między rolami związanymi z widzeniem, planowaniem i ruchem. Przetwarza także informacje poprzez impulsy elektryczne, zbliżając sprzęt komputerowy do biologicznego sposobu postrzegania otoczenia.
Tradycyjne sztuczne neurony wykonują jedno, wąsko określone zadanie. Nowy transneuron zmienia role poprzez dostosowywanie swoich ustawień elektrycznych.
Czytaj więcej
Założyciela koncernu Amazon Jeff Bezos oraz firma OpenAI, twórca ChatGPT, pompują miliony dolarów w innowacyjny projekt start-upu Physical Intellig...
Profesor Sergey Saveliev z Loughborough University uważa, że wyniki pracy jego zespołu pokazują, iż zaledwie jeden sztuczny neuron może naśladować zachowania wizualne, motoryczne i przedruchowe. To może całkowicie zmienić rozwój przyszłych układów scalonych, które będą zdolne wykonywać złożone zadania przy minimalnej ilości sprzętu. – Ostatecznie toruje to drogę bardziej ludzkim robotom – uważa profesor Saveliev.
„Mózg na chipie” coraz bliżej
Naukowcy przetestowali transneuron, podając mu sygnały elektryczne i porównując jego impulsy z nagraniami neuronów makaków. Urządzenie odtworzyło wzorce impulsów z trzech obszarów mózgu z dokładnością do 100 proc. Wzorce obejmowały zarówno stabilne wyładowania, jak i chaotyczne serie impulsów.
Niewielkie zmiany elektryczne pozwalają jednej jednostce działać jak kilka neuronów. – Wiemy też, że nasze sztuczne neurony dobrze reagują na zmiany środowiskowe, takie jak ciśnienie czy temperatura – podkreśla profesor Alexander Balanov z Loughborough. To badanie, zdaniem naukowców, stanowi podstawę do stworzenia i rozwoju sztucznych systemów sensorycznych oraz szybszych, energooszczędnych komputerów.
Roboty, które czują i uczą się samodzielnie
Badacze wykazali również, że transneuron przetwarza informacje, a nie jedynie naśladuje aktywność. Kiedy zmieniono sygnał wejściowy, urządzenie zmieniało częstotliwość swoich impulsów, podobnie jak neurony biologiczne. Gdy podano mu dwa sygnały jednocześnie, reagowało inaczej w zależności od ich synchronizacji. Ta zdolność zazwyczaj wymaga wielu sztucznych neuronów.
– Nasz transneuron przybliża nas do stworzenia sprzętu, który nie tylko symuluje aktywność mózgu w oprogramowaniu, ale faktycznie działa w sposób przypominający mózg – zapewnia dr Sergei Gepshtein z Instytutu Salka.
Czytaj więcej
Pojawił się groźny konkurent dla Neuralinka Elona Muska – Sam Altman, prezes OpenAI, twórcy ChatGPT. Starcie przenosi się na rynek chipów, które ma...
Kolejnym krokiem jest budowa sieci transneuronów w formie „kory na chipie”. Zespół uważa, że takie sieci mogą pomóc robotom odczuwać i adaptować się w czasie rzeczywistym.
– To praca stanowiąca mały, ale istotny krok w stronę budowy robotów ze sztucznymi układami nerwowymi – mówi profesor Joshua Yang z USC. Dodaje, że takie systemy mogłyby umożliwić wydajne, samodzielne uczenie się i obniżyć zużycie energii. Natomiast dr Pavel Borisov z Loughborough uważa, że takie urządzenia mogą pewnego dnia łączyć się z ludzkim układem nerwowym lub pomóc naukowcom badać świadomość.
