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L'Université de Tianjin et d'autres ont proposé le premier robot contrôlé « cerveau dans un cylindre » !La technologie d’interface cerveau-ordinateur réalise de nouvelles avancées

2024-07-23

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Nouveau rapport de sagesse

Editeur : Yongyong Qiao Yang

[Introduction à la nouvelle sagesse]MetaBOC, récemment développé par une équipe de l'Université de Tianjin, est le premier système d'interaction d'informations complexes intelligent et open source au monde avec un cerveau sur puce. Le cerveau sur puce ouvre une nouvelle voie pour la technologie d'interface cerveau-ordinateur et favorisera le développement. de domaines technologiques de pointe tels que l’intelligence hybride et l’informatique de type cérébral génèrent un élan révolutionnaire.

Nous connaissons déjà l’expérience de pensée du « cerveau dans une cuve », mais avez-vous déjà entendu parler d’un « cerveau sur une puce » ?

MetaBOC (le nom complet de BOC est brain-on-chip) a été développé conjointement par l'équipe du laboratoire Haihe de l'interaction cerveau-ordinateur et de l'intégration homme-machine de l'université de Tianjin et de l'université des sciences et technologies du Sud. Il s'agit du premier brain-on open source au monde. -Système d'interaction d'informations complexe intelligent à puce.

Cet organoïde du cerveau humain connecté à une puce informatique peut contrôler le robot pour réaliser diverses actions telles que l'évitement d'obstacles, le suivi et la préhension, et a réalisé une variété d'inspirations informatiques de type cérébral. Certains résultats de recherche ont été récemment publiés dans la revue internationale "Brain" dans le domaine des sciences du cerveau.

Cette fois, le « contrôle de la pensée » est devenu réalité et les chercheurs scientifiques de notre pays ont élevé la technologie de l'interface cerveau-ordinateur à un nouveau niveau !

Comme son nom l'indique, le « cerveau sur puce » est divisé en deux parties : la « puce » (puce à électrodes) et le « cerveau » (cerveau cultivé in vitro). Principalement grâce à la technologie de culture de cellules souches, un « tissu semblable au cerveau » est créé à l’extérieur du corps humain.

Il possède certaines fonctions intelligentes du cerveau biologique et est équipé de puces d'électrodes, permettant aux scientifiques de le déboguer ou d'envoyer des signaux à l'extérieur pour réaliser des fonctions spécifiques, telles que le contrôle autonome du robot pour éviter les obstacles et saisir des objets.

Même si le cerveau sur puce installé dans le robot sur la photo officielle de Tianda semble un peu drôle, cela n'affecte en rien le contenu technologique de cette entreprise.


Le « pellet » dans l'image ci-dessus n'est qu'une « image de démonstration de futurs scénarios d'application », et non un prototype du produit. En fait, il est plus probable que cela ressemble à ceci :


Un aperçu rapide de la technologie mondiale d’interface cerveau-ordinateur

Lorsqu’il s’agit d’interfaces cerveau-ordinateur, beaucoup de gens penseront au Neuralink de Musk.

Des projets comme Neuralink visent à connecter des interfaces informatiques à large bande passante directement à votre cerveau, tandis que des projets comme MetaBOC transforment des cellules du cerveau humain en ordinateurs.

Bien que l’un se trouve à l’intérieur du corps humain et l’autre à l’extérieur du corps humain, ils s’engagent tous deux sur la voie de l’intégration de l’intelligence à base de carbone et de silicium.

Contrairement à l’industrie de l’IA au sens traditionnel du terme, qui brûle d’énormes puces et données, l’intelligence cérébrale consomme moins d’énergie mais dispose d’une puissance de calcul plus élevée.

Après tout, le cerveau humain est le système de traitement de l’information le plus complexe découvert à ce jour. Sa simplicité et son efficacité sont sans précédent. Ce puissant « ordinateur du cou » ne consomme que 20 watts.

De plus, les ordinateurs biologiques améliorés par les neurones humains semblent également apprendre beaucoup plus rapidement que les puces d'apprentissage automatique actuelles à intelligence artificielle, faisant preuve de plus d'intuition, de perspicacité et de créativité.

Alors, sur ce chemin de recherche, qui sont les pairs de MetaBOC dans le monde ?

  • Le projet DishBrain de l'Université Monash en Australie : des chercheurs ont implanté environ 800 000 cellules cérébrales humaines et de souris dans des puces et les ont placées dans un environnement simulé. En cinq minutes environ, cette terrifiante moitié du robot a appris à jouer au tennis de table. Le projet a été rapidement financé et est devenu une société appelée Cortical Labs.


Cortical Labs a développé un prototype de module informatique construit autour de cellules cérébrales humaines et cherche à commercialiser cette intelligence d'apprentissage hybride.

  • Projet Brainoware de l'Université d'Indiana : les chercheurs ont d'abord permis aux cellules cérébrales de s'auto-organiser en un organisme "Brainoware" sphérique tridimensionnel, puis d'y insérer des électrodes et de stimuler les capacités d'apprentissage non supervisées des organoïdes grâce à une stimulation électrique.

Percée MetaBOC

Ming Dong, vice-président de l'Université de Tianjin et directeur exécutif du Laboratoire Haihe pour l'interaction cerveau-machine et l'intégration homme-machine, a déclaré que contrairement aux technologies traditionnelles qui utilisent principalement le cerveau humain ou d'autres cerveaux biologiques comme sujets expérimentaux, le cerveau sur un La puce deviendra un domaine émergent important dans le domaine des interfaces cerveau-ordinateur. Cette branche devrait révolutionner le développement de domaines technologiques de pointe tels que l’intelligence hybride et l’informatique inspirée du cerveau.

Li Xiaohong, chef de l'équipe d'interface cerveau sur puce à l'Université de Tianjin, a déclaré que cette recherche a permis deux avancées principales : premièrement, la culture cellulaire est passée du bidimensionnel au tridimensionnel, fournissant ainsi un réseau informatique neuronal plus complexe. pour le cerveau sur puce. Deuxièmement, l’ajout d’algorithmes d’intelligence artificielle a permis des tentatives dans le domaine de l’intelligence hybride.

En outre, l'équipe a confirmé le rôle des champs physiques dans la promotion de la croissance et du développement d'organoïdes cérébraux d'origine humaine, a clarifié le principe et le mécanisme des ultrasons focalisés de faible intensité régulant le cerveau et a fourni une meilleure base intelligente pour l'activité cérébrale. -puce système d'interaction intelligent MetaBOC "cerveau".

Selon l’équipe de l’Université de Tianjin, ils ont utilisé du tissu organique sphérique, très similaire à l’équipe Brainoware de l’Université d’Indiana mentionnée ci-dessus.

La structure physique tridimensionnelle leur permet de former des connexions neuronales plus complexes, tout comme notre cerveau. Ces organismes ont été cultivés sous la stimulation d’ultrasons focalisés de faible intensité, ce qui semble leur fournir une meilleure base d’intelligence.

Le système MetaBOC tente également d'inspirer l'intelligence par l'intelligence, en utilisant des algorithmes d'intelligence artificielle dans le logiciel pour communiquer avec l'intelligence biologique des cellules cérébrales.

Problèmes d’éthique et de durée de vie

Lorsque la science et la technologie repoussent les limites de notre compréhension, elles sont toujours contraintes de devenir philosophiques.

Un cerveau sur puce créera-t-il de la conscience ? L'intelligence artificielle créera-t-elle la conscience ?

Il est concevable que dans un avenir proche, les deux deviennent finalement impossibles à distinguer de la vie sensible. Une fois que cela se produira, qu’arrivera-t-il à l’éthique ? L’éthique des agents biologiques et des agents à base de silicium est-elle différente ?

Les humains commencent à exploiter les éléments physiques de leur propre cerveau et à les utiliser pour créer des cerveaux cyborgs capables de contrôler intelligemment les machines.

Cela semble encore incroyable, mais c’est la vie en 2024, et nous nous dirigeons à toute vitesse vers la mystérieuse singularité technologique, où l’intelligence artificielle surpasse notre propre intelligence et commence à développer et à créer des choses plus rapidement que les humains.

En plus des questions éthiques épineuses, il y a aussi la question de savoir si les composants « wetware » doivent rester en vie. Cela signifie les nourrir, les abreuver, contrôler leur température et les protéger des bactéries et des virus.

Les références:

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

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