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L'Università di Tianjin e altri hanno proposto il primo robot controllato dal "cervello in un cilindro"!La tecnologia dell’interfaccia cervello-computer raggiunge nuove scoperte

2024-07-23

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Nuovo rapporto sulla saggezza

Editore: Yongyong Qiao Yang

[Introduzione alla Nuova Saggezza]MetaBOC, recentemente sviluppato da un team dell'Università di Tianjin, è il primo sistema di interazione di informazioni complesse intelligente open source brain-on-chip apre un nuovo percorso per la tecnologia dell'interfaccia cervello-computer e ne promuoverà lo sviluppo di campi tecnologici all’avanguardia come l’intelligenza ibrida e il brain-like computing generano un impulso rivoluzionario.

Conosciamo già l'esperimento mentale "brain in a vat", ma hai mai sentito parlare di "brain on a chip"?

MetaBOC (il nome completo di BOC è brain-on-chip) è stato sviluppato congiuntamente dal team del Laboratorio Haihe del Brain-Computer Interaction and Human-Computer Integration dell'Università di Tianjin e della Southern University of Science and Technology. È il primo brain-on open source -chip sistema di interazione di informazioni complesse intelligenti.

Questo organoide del cervello umano collegato a un chip di computer può controllare il robot per eseguire varie azioni come evitare ostacoli, tracciare e afferrare, e ha completato una varietà di ispirazioni informatiche simili al cervello. Alcuni risultati della ricerca sono stati recentemente pubblicati sulla rivista internazionale "Brain" nel campo della scienza del cervello.

Questa volta, il "controllo del pensiero" è diventato realtà e i ricercatori scientifici del nostro paese hanno portato la tecnologia dell'interfaccia cervello-computer a un nuovo livello!

Come suggerisce il nome, il "brain-on-a-chip" è diviso in due parti: il "chip" (chip elettrodico) e il "cervello" (cervello coltivato in vitro). Principalmente attraverso la tecnologia delle colture di cellule staminali, viene creato un "tessuto simile al cervello" all'esterno del corpo umano.

Ha le funzioni intelligenti di alcuni cervelli biologici ed è dotato di chip di elettrodi che consentono agli scienziati di eseguire il debug o inviare segnali all'esterno per ottenere funzioni specifiche, come il controllo autonomo del robot per evitare ostacoli e afferrare oggetti.

Anche se il cervello su chip installato nel robot nella foto ufficiale di Tianda sembra un po' buffo, non influisce affatto sul contenuto tecnologico di questa impresa.


Il "pellet" nella foto sopra è solo una "foto dimostrativa di futuri scenari applicativi", non un prototipo del prodotto. In effetti, è più probabile che assomigli a questo:


Una rapida panoramica della tecnologia globale dell’interfaccia cervello-computer

Quando si parla di interfacce cervello-computer, molte persone penseranno al Neuralink di Musk.

Progetti come Neuralink mirano a connettere interfacce di computer ad alta larghezza di banda direttamente al tuo cervello, mentre progetti come MetaBOC trasformano le cellule cerebrali umane in computer.

Sebbene uno sia all'interno del corpo umano e l'altro sia all'esterno del corpo umano, entrambi stanno prendendo la strada dell'integrazione dell'intelligenza basata sul carbonio e sul silicio.

A differenza dell’industria dell’intelligenza artificiale nel senso tradizionale, che brucia enormi quantità di chip e dati, l’intelligenza simile al cervello consuma meno energia ma ha una potenza di calcolo maggiore.

Dopotutto, il cervello umano è il sistema di elaborazione delle informazioni più complesso scoperto finora. La sua semplicità ed efficienza non hanno eguali. Questo potente "computer da collo" consuma solo 20 watt di potenza.

Inoltre, i computer biologici potenziati dai neuroni umani sembrano imparare molto più velocemente degli attuali chip di intelligenza artificiale per l’apprendimento automatico, mostrando più intuizione, intuizione e creatività.

Quindi, in questo percorso di ricerca, chi sono i colleghi di MetaBOC nel mondo?

  • Il progetto DishBrain della Monash University in Australia: i ricercatori hanno impiantato circa 800.000 cellule cerebrali umane e di topo in chip e li hanno collocati in un ambiente simulato. In circa cinque minuti, questa terrificante metà del robot ha imparato a giocare a ping-pong. Il progetto fu rapidamente finanziato e si trasformò in una società chiamata Cortical Labs.


Cortical Labs ha sviluppato un prototipo di modulo informatico costruito attorno alle cellule cerebrali umane e sta cercando di commercializzare questa intelligenza di apprendimento ibrida

  • Progetto Brainoware dell'Università dell'Indiana: i ricercatori hanno prima consentito alle cellule cerebrali di auto-organizzarsi in un organismo sferico tridimensionale "Brainoware", quindi hanno inserito degli elettrodi al suo interno e hanno stimolato le capacità di apprendimento non supervisionato degli organoidi attraverso la stimolazione elettrica.

La svolta di MetaBOC

Ming Dong, vicepresidente dell'Università di Tianjin e direttore esecutivo del Laboratorio Haihe per l'interazione cervello-computer e l'integrazione uomo-computer, ha affermato che, a differenza delle tecnologie tradizionali che utilizzano principalmente cervelli umani o altri cervelli biologici come soggetti sperimentali, il brain-on-a- Il chip diventerà un importante campo emergente nel campo delle interfacce cervello-computer. Si prevede che il settore rivoluzionerà lo sviluppo di campi tecnologici all'avanguardia come l'intelligenza ibrida e l'informatica ispirata al cervello.

Li Xiaohong, capo del team di interfaccia brain-on-a-chip dell'Università di Tianjin, ha affermato che questa ricerca ha due scoperte principali: in primo luogo, la coltura cellulare è passata da bidimensionale a tridimensionale, fornendo una rete di calcolo neurale più complessa. per il cervello su chip. In secondo luogo, l’aggiunta di algoritmi di intelligenza artificiale ha consentito tentativi nel campo dell’intelligenza ibrida.

Inoltre, il team ha confermato il ruolo dei campi fisici nel promuovere la crescita e lo sviluppo degli organoidi cerebrali di derivazione umana, ha chiarito il principio e il meccanismo degli ultrasuoni focalizzati a bassa intensità che regolano il cervello e ha fornito una migliore base di intelligenza per il brain-on. -un sistema di interazione intelligente con chip MetaBOC "cervello".

Secondo il team dell’Università di Tianjin, hanno utilizzato tessuto di organi sferici, che è molto simile al team Brainoware dell’Università dell’Indiana menzionato sopra.

La struttura fisica tridimensionale consente loro di formare connessioni neurali più complesse, proprio come il nostro cervello. Questi organismi sono stati coltivati ​​sotto la stimolazione di ultrasuoni focalizzati a bassa intensità, che sembravano fornire loro una base migliore per l’intelligenza.

Il sistema MetaBOC tenta anche di ispirare l'intelligenza con l'intelligenza, utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale nel software per comunicare con l'intelligenza biologica delle cellule cerebrali.

Problemi etici e di vita utile

Quando la scienza e la tecnologia spingono i limiti della nostra comprensione, sono sempre costrette a diventare filosofiche.

Un cervello su chip creerà la coscienza? L’intelligenza artificiale creerà la coscienza?

È concepibile che nel prossimo futuro entrambi possano diventare indistinguibili dalla vita senziente. Una volta che ciò accadrà, cosa accadrà all’etica? L’etica degli agenti biologici e degli agenti a base di silicio è diversa?

Gli esseri umani stanno iniziando a sfruttare gli elementi fisici del proprio cervello e ad usarli per creare cervelli cyborg in grado di controllare in modo intelligente le macchine.

Sembra ancora incredibile, ma questa è la vita nel 2024, e siamo a tutta velocità verso la misteriosa singolarità tecnologica, dove l’intelligenza artificiale supera la nostra stessa intelligenza e inizia a sviluppare e creare cose più velocemente degli umani.

Oltre alle spinose questioni etiche, c'è anche la questione che i componenti "wetware" devono rimanere in vita. Ciò significa nutrirli, annaffiarli, controllarne la temperatura e proteggerli da batteri e virus.

Riferimenti:

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

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