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Die Tianjin-Universität und andere schlugen den ersten „Gehirn-in-einem-Zylinder“-gesteuerten Roboter vor!Die Gehirn-Computer-Schnittstellentechnologie erzielt neue Durchbrüche

2024-07-23

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Neuer Weisheitsbericht

Herausgeber: Yongyong Qiao Yang

[Einführung in die neue Weisheit]MetaBOC, kürzlich von einem Team der Tianjin-Universität entwickelt, ist das weltweit erste intelligente Open-Source-Brain-on-Chip-Informationsinteraktionssystem. Das Brain-on-Chip eröffnet einen neuen Weg für die Brain-Computer-Schnittstellentechnologie und wird die Entwicklung vorantreiben Spitzentechnologiefelder wie Hybrid Intelligence und Brain-like Computing geben revolutionäre Impulse.

Das Gedankenexperiment „Gehirn im Bottich“ kennen wir bereits, aber haben Sie schon einmal von „Gehirn auf einem Chip“ gehört?

MetaBOC (der vollständige Name von BOC ist Brain-on-Chip) wurde gemeinsam vom Haihe-Laborteam der Brain-Computer Interaction and Human-Computer Integration der Universität Tianjin und der Southern University of Science and Technology entwickelt. Es ist das weltweit erste Open-Source-Brain-on -Chip intelligentes komplexes Informationsinteraktionssystem.

Dieses mit einem Computerchip verbundene Organoid des menschlichen Gehirns kann den Roboter steuern, um verschiedene Aktionen wie Hindernisvermeidung, Verfolgung und Greifen auszuführen, und hat eine Vielzahl gehirnähnlicher Computerinspirationen vollendet. Einige der Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der internationalen Fachzeitschrift „Brain“ im Bereich Hirnforschung veröffentlicht.

Diesmal ist die „Gedankenkontrolle“ Wirklichkeit geworden und die wissenschaftlichen Forscher unseres Landes haben die Gehirn-Computer-Schnittstellentechnologie auf ein neues Niveau gehoben!

Wie der Name schon sagt, ist „Brain-on-a-Chip“ in zwei Teile unterteilt: den „Chip“ (Elektrodenchip) und das „Gehirn“ (in vitro kultiviertes Gehirn). Vor allem durch Stammzellkulturtechnologie wird außerhalb des menschlichen Körpers ein „gehirnähnliches Gewebe“ erzeugt.

Es verfügt über die intelligenten Funktionen einiger biologischer Gehirne und ist mit Elektrodenchips ausgestattet, die es Wissenschaftlern ermöglichen, Fehler zu beheben oder Signale nach außen zu senden, um bestimmte Funktionen zu erreichen, beispielsweise die autonome Steuerung des Roboters, um Hindernissen auszuweichen und Objekte zu greifen.

Das im Roboter auf Tiandas offiziellem Foto verbaute Gehirn-auf-einem-Chip sieht zwar etwas komisch aus, hat aber keinen Einfluss auf den technologischen Inhalt dieses Unterfangens.


Das „Pellet“ im Bild oben ist lediglich ein „Demonstrationsbild zukünftiger Anwendungsszenarien“, kein Prototyp des Produkts. Tatsächlich sieht es eher so aus -


Ein kurzer Überblick über die globale Gehirn-Computer-Schnittstellentechnologie

Wenn es um Gehirn-Computer-Schnittstellen geht, werden viele an Musks Neuralink denken.

Projekte wie Neuralink zielen darauf ab, Computerschnittstellen mit hoher Bandbreite direkt mit Ihrem Gehirn zu verbinden, während Projekte wie MetaBOC menschliche Gehirnzellen zu Computern wachsen lassen.

Obwohl sich einer innerhalb des menschlichen Körpers und der andere außerhalb des menschlichen Körpers befindet, gehen beide den Weg der Integration von kohlenstoffbasierter und siliziumbasierter Intelligenz.

Anders als die KI-Industrie im herkömmlichen Sinne, die riesige Chips und Daten verbraucht, verbraucht gehirnähnliche Intelligenz weniger Strom, verfügt aber über eine höhere Rechenleistung.

Schließlich ist das menschliche Gehirn das komplexeste Informationsverarbeitungssystem, das bisher entdeckt wurde. Seine Einfachheit und Effizienz sind beispiellos. Dieser leistungsstarke „Nackencomputer“ verbraucht nur winzige 20 Watt.

Darüber hinaus scheinen mit menschlichen Neuronen verstärkte biologische Computer auch viel schneller zu lernen als aktuelle Chips für maschinelles Lernen mit künstlicher Intelligenz und zeigen mehr Intuition, Einsicht und Kreativität.

Wer sind also auf diesem Forschungsweg die Kollegen von MetaBOC auf der ganzen Welt?

  • Das DishBrain-Projekt an der Monash University in Australien: Forscher implantierten etwa 800.000 Gehirnzellen von Menschen und Mäusen in Chips und platzierten sie in einer simulierten Umgebung. In etwa fünf Minuten lernte dieser schreckliche Roboter, Tischtennis zu spielen. Das Projekt wurde schnell finanziert und entwickelte sich zu einem Unternehmen namens Cortical Labs.


Cortical Labs hat einen Prototyp eines Computermoduls entwickelt, das auf menschlichen Gehirnzellen basiert, und möchte diese hybride Lernintelligenz kommerzialisieren

  • Brainoware-Projekt der Indiana University: Forscher ließen zunächst Gehirnzellen sich selbst zu einem dreidimensionalen kugelförmigen „Brainoware“-Organismus organisieren, fügten dann Elektroden hinein und stimulierten die unbeaufsichtigten Lernfähigkeiten der Organoide durch elektrische Stimulation.

MetaBOC-Durchbruch

Ming Dong, Vizepräsident der Tianjin-Universität und geschäftsführender Direktor des Haihe-Labors für Gehirn-Computer-Interaktion und Mensch-Computer-Integration, sagte, dass im Gegensatz zu herkömmlichen Technologien, bei denen hauptsächlich menschliche Gehirne oder andere biologische Gehirne als Versuchspersonen verwendet werden, Gehirn-auf-ein- Chip wird zu einem wichtigen aufstrebenden Bereich im Bereich Gehirn-Computer-Schnittstellen werden. Es wird erwartet, dass die Branche die Entwicklung hochmoderner Technologiebereiche wie hybride Intelligenz und gehirninspiriertes Computing revolutionieren wird.

Li Xiaohong, Leiter des Brain-on-a-Chip-Schnittstellenteams an der Tianjin-Universität, sagte, dass diese Forschung zwei wesentliche Durchbrüche gebracht habe: Erstens sei die Zellkultur von zweidimensional zu dreidimensionaler geworden, was ein komplexeres neuronales Computernetzwerk bereitstelle für das Brain-on-a-Chip. Zweitens hat die Hinzufügung von Algorithmen der künstlichen Intelligenz Versuche im Bereich der hybriden Intelligenz ermöglicht.

Darüber hinaus bestätigte das Team die Rolle physikalischer Felder bei der Förderung des Wachstums und der Entwicklung menschlicher Gehirnorganoide, klärte das Prinzip und den Mechanismus des fokussierten Ultraschalls geringer Intensität zur Regulierung des Gehirns und lieferte eine bessere Intelligenzgrundlage für das Brain-on -ein-Chip intelligentes Interaktionssystem MetaBOC.

Nach Angaben des Teams der Tianjin-Universität verwendeten sie kugelförmiges Organgewebe, das dem oben erwähnten Brainoware-Team der Indiana University sehr ähnlich ist.

Die dreidimensionale physikalische Struktur ermöglicht es ihnen, genau wie unser Gehirn, komplexere neuronale Verbindungen zu bilden. Diese Organismen wurden unter der Stimulation von fokussiertem Ultraschall geringer Intensität gezüchtet, was ihnen offenbar eine bessere Grundlage für Intelligenz bot.

Das MetaBOC-System versucht auch, Intelligenz mit Intelligenz zu inspirieren, indem es Algorithmen der künstlichen Intelligenz in der Software verwendet, um mit der biologischen Intelligenz von Gehirnzellen zu kommunizieren.

Ethische und Lebensdauerprobleme

Wenn Wissenschaft und Technologie an die Grenzen unseres Verständnisses stoßen, sind sie immer gezwungen, philosophisch zu werden.

Wird ein Brain-on-a-Chip Bewusstsein schaffen? Wird künstliche Intelligenz Bewusstsein schaffen?

Es ist denkbar, dass beide in naher Zukunft irgendwann nicht mehr vom empfindungsfähigen Leben zu unterscheiden sind. Was passiert mit der Ethik, wenn dies geschieht? Unterscheidet sich die Ethik von biologischen Wirkstoffen und silikonbasierten Wirkstoffen?

Menschen beginnen, die physischen Bausteine ​​ihres eigenen Gehirns zu nutzen und daraus Cyborg-Gehirne zu erschaffen, die Maschinen intelligent steuern können.

Es klingt immer noch unglaublich, aber das ist das Leben im Jahr 2024, und wir sind mit Vollgas auf die mysteriöse technologische Singularität zusteuern, in der künstliche Intelligenz unsere eigene Intelligenz übertrifft und beginnt, Dinge schneller als Menschen zu entwickeln und zu erschaffen.

Zusätzlich zu den heiklen ethischen Fragen gibt es auch das Problem, dass „Wetware“-Komponenten am Leben bleiben müssen. Das bedeutet, sie zu füttern, zu gießen, ihre Temperatur zu kontrollieren und sie vor Bakterien und Viren zu schützen.

Verweise:

https://nevatlas.com/robotics/brain-organoid-robot/

https://news.tju.edu.cn/info/1005/71608.htm