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天津大学などが初の「シリンダー内脳」制御ロボットを提案!ブレイン・コンピュータ・インターフェース技術が新たなブレークスルーを実現

2024-07-23

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新しい知恵のレポート

編集者: ヨンヨン・チャオ・ヤン

【新しい知恵の紹介】天津大学のチームによって最近開発されたMetaBOCは、世界初のオープンソースのブレインオンチップインテリジェント複合情報インタラクションシステムであり、ブレインオンチップはブレイン・コンピュータ・インターフェース技術の新たな道を切り開き、開発を促進することになる。ハイブリッドインテリジェンスや脳型コンピューティングなどの最先端の技術分野が革命的な推進力を生み出します。

「バットの中の脳」という思考実験はすでによく知られていますが、「チップ上の脳」について聞いたことがありますか?

MetaBOC (BOC の正式名称は Brain-on-Chip) は、天津大学の脳コンピュータインタラクションおよびヒューマンコンピュータ統合の海河研究室チームと南方科技大学によって共同開発された世界初のオープンソースのブレインオンです。 -チップインテリジェントな複雑な情報対話システム。

コンピューターチップに接続されたこの人間の脳オルガノイドは、ロボットを制御して障害物の回避、追跡、把握などのさまざまな動作を実現することができ、さまざまな脳のようなコンピューティングのインスピレーションを完成させました。研究成果の一部はこのほど、脳科学分野の国際学術誌「Brain」に掲載された。

今度は「思考制御」が現実となり、我が国の科学研究者がブレイン・コンピューター・インターフェース技術を新たなレベルに引き上げた!

「脳オンチップ」はその名の通り、「チップ」(電極チップ)と「脳」(体外培養された脳)の2つの部分に分かれています。主に幹細胞培養技術により、人体外に「脳類似組織」を作製します。

このロボットには一部の生物学的脳の知的な機能が備わっており、電極チップが装備されているため、科学者はロボットをデバッグしたり、外部に信号を送信して、ロボットを自律的に制御して障害物を避けたり、物体を掴んだりするなどの特定の機能を実現できます。

Tianda の公式写真のロボットに搭載された脳チップは少しおかしく見えますが、この事業の技術的内容にはまったく影響しません。


上の写真の「ペレット」はあくまでも「将来の応用シナリオのデモ写真」であり、製品のプロトタイプではありません。実際には、次のように見える可能性が高くなります -


世界的なブレイン・コンピューター・インターフェース技術の概要

ブレイン・コンピューター・インターフェースというと、マスク氏のニューラリンクを思い浮かべる人も多いだろう。

Neuralink のようなプロジェクトは、高帯域幅のコンピューター インターフェイスを脳に直接接続することを目的としていますが、MetaBOC のようなプロジェクトは人間の脳細胞をコンピューターに成長させます。

1 つは人体の内部にあり、もう 1 つは人体の外部にありますが、どちらも炭素ベースとシリコンベースのインテリジェンスを統合する道を歩んでいます。

大量のチップとデータを消費する従来の意味での AI 産業とは異なり、脳のような知能は消費電力が少なく、高いコンピューティング能力を備えています。

結局のところ、人間の脳はこれまでに発見された中で最も複雑な情報処理システムであり、そのシンプルさと効率性は比類のないものであり、この強力な「ネック コンピューター」の消費電力はわずか 20 ワットです。

さらに、人間のニューロンで強化された生物学的コンピューターは、現在の人工知能機械学習チップよりもはるかに速く学習し、より多くの直観力、洞察力、創造性を発揮するようです。

では、この研究の道において、世界中の MetaBOC の同業者は誰でしょうか?

  • オーストラリアのモナッシュ大学のディッシュブレイン プロジェクト: 研究者らは約 80 万個の人間とマウスの脳細胞をチップに移植し、それらを模擬環境に置きました。約 5 分で、この恐ろしい半分のロボットは卓球をすることを学びました。このプロジェクトはすぐに資金調達され、Cortical Labs という会社に成長しました。


Cortical Labs は、人間の脳細胞を中心に構築されたプロトタイプ コンピューティング モジュールを開発し、このハイブリッド学習インテリジェンスの商品化を目指しています。

  • インディアナ大学の Brainoware プロジェクト: 研究者らは、まず脳細胞を 3 次元球状の「Brainoware」生物体に自己組織化させ、次にその中に電極を挿入し、電気刺激を通じてオルガノイドの教師なし学習能力を刺激しました。

MetaBOCのブレークスルー

天津大学の副学長であり、脳コンピューター相互作用および人間コンピューター統合のための海河研究所のエグゼクティブディレクターであるミン・ドン氏は、主に人間の脳やその他の生物学的脳を実験対象として使用する従来の技術とは異なり、脳とコンピューターの統合は、このチップは、ブレイン・コンピュータ・インターフェースの分野における重要な新興分野となり、ハイブリッド・インテリジェンスやブレイン・インスパイア・コンピューティングなどの最先端技術分野の開発に革命を起こすことが期待されています。

天津大学のブレイン・オン・チップ・インターフェース・チームの責任者、リー・シャオホン氏は、この研究には2つの大きな進歩があると述べた。1つは、細胞培養が2次元から3次元に移行し、より複雑なニューラル・コンピューティング・ネットワークを提供したことだ。ブレインオンチップ向け。第二に、人工知能アルゴリズムの追加により、ハイブリッド知能の分野での試みが可能になりました。

さらに、研究チームは、ヒト由来の脳オルガノイドの成長と発達を促進する物理場の役割を確認し、脳を調節する低強度集束超音波の原理とメカニズムを解明し、脳を動かすためのより良い知能基盤を提供した。 -チップインテリジェントインタラクションシステム「ブレイン」。

天津大学のチームによると、彼らは球状の臓器組織を使用したが、これは前述のインディアナ大学の Brainoware チームと非常によく似ている。

三次元の物理的構造により、私たちの脳と同じように、より複雑な神経接続を形成することができます。これらの生物は、低強度集束超音波の刺激下で成長しており、それが知能のより良い基盤を提供していると考えられます。

MetaBOC システムはまた、ソフトウェア内の人工知能アルゴリズムを使用して脳細胞の生物学的知能と通信し、知性で知性を刺激しようとしています。

倫理と耐用年数の問題

科学技術が私たちの理解の限界を押し広げるとき、それらは常に哲学的になることを余儀なくされます。

チップ上の脳は意識を生み出すのでしょうか?人工知能は意識を生み出すのでしょうか?

近い将来、最終的には両方が知覚生命と区別できなくなる可能性があると考えられます。そうなったら倫理はどうなるのか?生物剤とシリコンベースの剤の倫理は異なりますか?

人間は、自分自身の脳の物理的な構成要素を利用し、機械をインテリジェントに制御できるサイボーグ脳を作成するために使用し始めています。

まだ信じられない話ですが、これは 2024 年の世界です。私たちは、人工知能が私たち自身の知性を超え、人間よりも早く開発し、創造し始める神秘的な技術的特異点に向けて全速力で進んでいます。

厄介な倫理的問題に加えて、「ウェットウェア」コンポーネントを存続させる必要があるという問題もあります。これは、餌を与え、水をやり、温度を管理し、細菌やウイルスから守ることを意味します。

参考文献:

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

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