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¡La Universidad de Tianjin y otros propusieron el primer robot controlado con "cerebro en un cilindro"!La tecnología de interfaz cerebro-computadora logra nuevos avances

2024-07-23

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Nuevo informe de sabiduría

Editor: Yongyong Qiao Yang

[Introducción a la Nueva Sabiduría]MetaBOC, desarrollado recientemente por un equipo de la Universidad de Tianjin, es el primer sistema inteligente de interacción de información compleja cerebro-en-chip del mundo. El cerebro-en-chip abre un nuevo camino para la tecnología de interfaz cerebro-computadora y promoverá su desarrollo. de campos tecnológicos de vanguardia como la inteligencia híbrida y la computación similar al cerebro generan un impulso revolucionario.

Ya estamos familiarizados con el experimento mental del "cerebro en una tina", pero ¿alguna vez has oído hablar del "cerebro en un chip"?

MetaBOC (el nombre completo de BOC es cerebro en chip) fue desarrollado conjuntamente por el equipo del Laboratorio Haihe de Interacción Cerebro-Computadora e Integración Humano-Computadora de la Universidad de Tianjin y la Universidad de Ciencia y Tecnología del Sur. Es el primer cerebro en código abierto del mundo. -Chip sistema inteligente de interacción de información compleja.

Este organoide del cerebro humano conectado a un chip de computadora puede controlar el robot para realizar diversas acciones, como evitar, rastrear y agarrar obstáculos, y ha completado una variedad de inspiraciones informáticas similares al cerebro. Algunos de los resultados de la investigación se publicaron recientemente en la revista internacional "Brain" en el campo de las ciencias del cerebro.

Esta vez, el "control del pensamiento" se ha hecho realidad y los investigadores científicos de nuestro país han elevado la tecnología de interfaz cerebro-computadora a un nuevo nivel.

Como sugiere el nombre, el "cerebro en un chip" se divide en dos partes: el "chip" (chip de electrodo) y el "cerebro" (cerebro cultivado in vitro). Principalmente mediante la tecnología de cultivo de células madre, se crea un "tejido similar al cerebro" fuera del cuerpo humano.

Tiene las funciones inteligentes de algunos cerebros biológicos y está equipado con chips de electrodos, lo que permite a los científicos depurarlo o enviar señales al exterior para lograr funciones específicas, como controlar de forma autónoma el robot para evitar obstáculos y agarrar objetos.

Aunque el cerebro en un chip instalado en el robot en la foto oficial de Tianda parece un poco divertido, no afecta en absoluto el contenido tecnológico de esta empresa.


El "gránulo" en la imagen de arriba es solo una "imagen de demostración de futuros escenarios de aplicación", no un prototipo del producto. De hecho, es más probable que se vea así:


Una descripción general rápida de la tecnología global de interfaz cerebro-computadora

Cuando se trata de interfaces cerebro-computadora, mucha gente pensará en Neuralink de Musk.

Proyectos como Neuralink tienen como objetivo conectar interfaces informáticas de gran ancho de banda directamente al cerebro, mientras que proyectos como MetaBOC convierten células cerebrales humanas en computadoras.

Aunque uno está dentro del cuerpo humano y el otro fuera del cuerpo humano, ambos están tomando el camino de integrar inteligencia basada en carbono y silicio.

A diferencia de la industria de la IA en el sentido tradicional, que quema chips y datos masivos, la inteligencia similar al cerebro consume menos energía pero tiene mayor potencia informática.

Después de todo, el cerebro humano es el sistema de procesamiento de información más complejo descubierto hasta ahora. Su simplicidad y eficiencia son incomparables. Esta poderosa "computadora de cuello" sólo consume unos minúsculos 20 vatios.

Es más, las computadoras biológicas mejoradas con neuronas humanas también parecen aprender mucho más rápido que los chips de aprendizaje automático de inteligencia artificial actuales, lo que demuestra más intuición, perspicacia y creatividad.

Entonces, en este camino de investigación, ¿quiénes son los pares de MetaBOC en todo el mundo?

  • El proyecto DishBrain de la Universidad de Monash en Australia: los investigadores implantaron aproximadamente 800.000 células cerebrales humanas y de ratón en chips y las colocaron en un entorno simulado. En unos cinco minutos, esta aterradora mitad del robot aprendió a jugar tenis de mesa. El proyecto fue financiado rápidamente y creció hasta convertirse en una empresa llamada Cortical Labs.


Cortical Labs ha desarrollado un prototipo de módulo informático construido alrededor de células cerebrales humanas y busca comercializar esta inteligencia de aprendizaje híbrida.

  • Proyecto Brainoware de la Universidad de Indiana: los investigadores primero permitieron que las células cerebrales se autoorganizaran en un organismo "Brainoware" esférico tridimensional, luego insertaron electrodos en él y estimularon las capacidades de aprendizaje no supervisadas de los organoides mediante estimulación eléctrica.

Avance MetaBOC

Ming Dong, vicepresidente de la Universidad de Tianjin y director ejecutivo del Laboratorio Haihe para la Interacción Cerebro-Computadora y la Integración Humano-Computadora, dijo que a diferencia de las tecnologías tradicionales que utilizan principalmente cerebros humanos u otros cerebros biológicos como sujetos experimentales, el cerebro en un El chip se convertirá en un importante campo emergente en el campo de las interfaces cerebro-computadora. Se espera que esta rama revolucione el desarrollo de campos tecnológicos de vanguardia como la inteligencia híbrida y la computación inspirada en el cerebro.

Li Xiaohong, jefe del equipo de interfaz cerebro-en-un-chip de la Universidad de Tianjin, dijo que esta investigación tiene dos avances principales: primero, el cultivo celular ha pasado de ser bidimensional a tridimensional, proporcionando una red informática neuronal más compleja. para el cerebro en un chip. En segundo lugar, la incorporación de algoritmos de inteligencia artificial ha permitido intentos en el campo de la inteligencia híbrida.

Además, el equipo confirmó el papel de los campos físicos en la promoción del crecimiento y desarrollo de organoides cerebrales de origen humano, aclaró el principio y el mecanismo del ultrasonido enfocado de baja intensidad que regula el cerebro y proporcionó una mejor base de inteligencia para el cerebro. -Un chip de interacción inteligente MetaBOC "cerebro".

Según el equipo de la Universidad de Tianjin, utilizaron tejido de órgano esférico, que es muy similar al equipo Brainoware de la Universidad de Indiana mencionado anteriormente.

La estructura física tridimensional les permite formar conexiones neuronales más complejas, al igual que nuestro cerebro. Estos organismos crecieron bajo la estimulación de ultrasonidos enfocados de baja intensidad, lo que parecía proporcionarles una mejor base para la inteligencia.

El sistema MetaBOC también intenta inspirar inteligencia con inteligencia, utilizando algoritmos de inteligencia artificial en el software para comunicarse con la inteligencia biológica de las células cerebrales.

Cuestiones éticas y de vida de servicio.

Cuando la ciencia y la tecnología superan los límites de nuestra comprensión, siempre se ven obligadas a volverse filosóficas.

¿Un cerebro en un chip creará conciencia? ¿La inteligencia artificial creará conciencia?

Es concebible que en un futuro próximo ambos lleguen a ser indistinguibles de la vida sensible. Una vez que esto suceda, ¿qué pasará con la ética? ¿Son diferentes las éticas de los agentes biológicos y de los agentes basados ​​en silicio?

Los seres humanos están empezando a aprovechar los componentes físicos de sus propios cerebros y a utilizarlos para crear cerebros cyborg que pueden controlar máquinas de forma inteligente.

Todavía suena increíble, pero así es la vida en 2024, y vamos a toda velocidad hacia la misteriosa singularidad tecnológica, donde la inteligencia artificial supera nuestra propia inteligencia y comienza a desarrollarse y crear cosas más rápido que los humanos.

Además de las espinosas cuestiones éticas, también está la cuestión de que los componentes "wetware" deben permanecer vivos. Esto significa alimentarlos, darles agua, controlar su temperatura y protegerlos de bacterias y virus.

Referencias:

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

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