Kyborgský počítač kombinující AI a lidské mozkové buňky skutečně funguje

Přemýšleli jste někdy o světě, kde se umělá inteligence setkává s lidskými mozkovými buňkami? To se může zdát daleko v budoucnosti, ačkoli technologie postupuje vpřed a je překvapivá, jak plyne čas. Tento scénář však působí reálněji a aktuálněji než kdy jindy.

Výzkumníci v podstatě vytvořili mozek pomocí kmenové buňky a spojil jej s a inteligência umělé, vytvoření jakési kyborgský počítač. Navzdory některým výzvám se zdá, že se chystáme vstoupit do nové éry technologií, kde se lidé a umělá inteligence mísí tak, jak si mnozí před desítkami let představovali.

První hybridní počítač

V roce 2010 začali vědci vyvíjet mozkové organoidy z kmenových buněk. Proto už nevíme, co jsou tyto buňky schopny udělat pro revoluci v oblasti zdravotnictví.

Pokročilá technologie indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC) se používá k vytváření 3D modelů ve snaze lépe porozumět komplikovaným neurologickým onemocněním. To je mimořádně důležité, zejména proto, že myší modely, i když jsou vylepšeny humanizovanými sekvencemi, nemohou plně replikovat charakteristiky Alzheimerovy choroby. Takže tyto mozkové organoidy, které jsou v podstatě jako „minimozky“ vytvořené v laboratoři, mohou nejen napodobovat prostředí mozku postiženého degenerativním onemocněním, ale také zahrnovat důležité části, jako jsou astrocyty, krevní cévy a dysregulované mikroglie. , které jsou klíčové pro pochopení toho, jak nemoc postupuje. Kromě toho jsou také velmi užitečné pro výzkum nových léků.

Nyní, když je zkombinujeme s umělou inteligencí, vytvoří to super zajímavé partnerství ve výpočetním výzkumu. Toto spojení nejen zlepšuje to, co víme o neurologických stavech, ale také naznačuje, že vstupujeme do velmi vzrušující fáze technologie strojového učení. S ohledem na to vědci z Indiana University Bloomington (UIB), ve Spojených státech, dokázal vypěstovat cerebrální organoid z kmenových buněk a přesně jej zkombinovat s umělou inteligencí.

Zpočátku s mírou přesnosti 51 % by to byl vytvořený a zavolaný kyborgský počítač Brainware, prokázal neustálý pokrok v testování a dosáhl přesnosti 78 %, zejména po přísném tréninku. Tyto výsledky v podstatě naznačují, že počítač s umělou inteligencí může mít schopnost učit se a přizpůsobovat se, když je elektricky stimulován. Předpokládá se, že jeho schopnost je spojena s neurální plasticitou, což je vlastnost, která zdůrazňuje schopnost neuronů reorganizovat se v reakci na zkušenost nebo zranění, což je žádoucí vlastnost pro výpočetní zařízení.

Aplikace v praxi

Jak ale vše probíhalo v praxi? Pro účely testování, Brainware byl podroben úkolu rozpoznávání řeči a byl vyzván k identifikaci zvuků. S 240 zvukovými úryvky osmi mluvčích, kteří vyslovovali japonské samohlásky, odpověděl a umělá inteligence byla vycvičena k předpovědi mluvčího na základě nervových signálů z mozkového organoidu.

Kromě jeho schopnosti rozpoznávat řeč byl také vyzván, aby předpověděl Mapa Hénon, matematický model známý tím, že je trochu matoucí. Překvapivě výkon o Brainware byla dokonce lepší než tradiční technika lineární regrese, která se používá k předpovědím na základě známých informací. Pro posouzení jeho obecných fyzikálních vlastností byly provedeny další testy, včetně zpracování prostorových informací a přechodné paměti. Byly vyrobeny analýzou odezvy ONN (Artificial Neural Networks) na pulsní stimuly s různými časy a napětími, což zvýraznilo obrovskou všestrannost.

Kromě toho byl počítač AI také součástí výpočetního modelu složeného ze vstupních vrstev, zásobníku a výstupní vrstvy. Vědci vytvořili tento model umístěním mozkového organoidu – což by byl „minimozek“ vyrobený z lidských kmenových buněk – do matrice plné elektrod. Fungovalo jako centrum zpracování, ukazovalo různé mozkové buňky a elektrickou aktivitu. Signály byly odeslány do organoidu vstupní vrstvou, která časem transformovala časové informace na elektrické vzory.

Výsledky

U složitějších výzev je Brainware Překonal dříve známé metody a prokázal svou zásadní závislost na organoidu. Jeho nedostatek vedl k nulovému skóre v regresní analýze, což zdůraznilo kritický význam příspěvku organoidu k efektivnímu fungování systému. Remodelace funkční konektivity během tréninku také jasně naznačila podněcování učení bez dozoru. To znamená, že během tréninku se změnila spojení mezi různými částmi minimozku (organoidu), což naznačuje, že tréninkový proces spustil formu učení, kdy se systém přizpůsobuje sám, bez přímého dohledu nad každým jednotlivcem. změna. Tato schopnost adaptace je v kontextu studie zajímavou charakteristikou.

Je však důležité zdůraznit, že navzdory slibným pokrokům čelí lidský počítačový přístup stále významným výzvám, jak se dalo tak nějak očekávat, koneckonců jsme stále ve fázi objevů s umělou inteligencí. Vytváření a údržba organoidů, spotřeba energie periferními zařízeními, používání plochých a rigidních multielektrodových polí a nedostatek účinných nástrojů pro správu dat představují překážky, které je třeba překonat.

Přesto vzhledem k tomuto scénáři vidíme budoucnost, kde lze vyvíjet personalizované a efektivní systémy inspirované mozkem. S pokročilými rozhraními mozek-stroj a vylepšeným softwarem pro správu dat se očekává dosažení větší použitelnosti a přesnosti, a tím utváření nové generace technologií umělé inteligence.

AI s mozkovými buňkami lze interpretovat jako výchozí bod pro vývoj pokročilejších a mnohem inovativnějších biopočítačových sítí.

Podívejte se na video na kanálu Showmetech:

Viz také: Student rozvíjí umělou inteligenci, která překládá znakovou řeč v reálném čase

Zdroje: Volné myšlení, labiotech

Recenze Glaucon Vital dne 29.