Тарелка нейронов, возможно, научилась играть в понг (плохо)

Изображение клетки с множеством маленьких тонких отростков, отходящих от нее.
Увеличить/ В культуре нервные клетки спонтанно формируют структуры, необходимые для общения друг с другом.
ХУАН ГЕРТНЕР / Getty Images

Одним из наиболее интересных достижений в области ИИ стала разработка алгоритмов, которые могут самостоятельно обучаться правилам системы. Ранним версиям таких вещей, как игровые алгоритмы, нужно было дать основы игры. Но более новым версиям это не нужно — им просто нужна система, которая отслеживает некоторые награды, например очки, и они могут выяснить, какие действия максимизируют это, не нуждаясь в формальном описании игры. правила.

Статья, опубликованная в журнале Neuron, идет еще дальше, используя настоящие нейроны, выращенные в чашке, полной электродов. Это добавляло дополнительный уровень сложности, поскольку не было возможности узнать, какие нейроны на самом деле сочтут полезными. Тот факт, что система, похоже, сработала, может рассказать нам кое-что о том, как нейроны могут самоорганизовать свои реакции на внешний мир.

Передай привет DishBrain

Исследователи, стоящие за новой работой и базирующиеся в Мельбурне, Австралия, называют свою систему DishBrain. И это основано на, да, тарелке с набором электродов на дне тарелки. Когда нейроны выращиваются в чашке, эти электроды могут делать две вещи: воспринимать активность нейронов над ними или стимулировать эти электроды. Электроды большие по сравнению с размером нейронов, поэтому как чувствительность, так и стимуляция (которая может быть считающиеся похожими на чтение и запись информации) задействуют небольшую популяцию нейронов, а не одинокий.

Кроме того, это стандартная культуральная чашка, то есть в ней можно выращивать различные типы клеток — для некоторых контрольных экспериментов исследователи использовали клетки, которые не реагируют на электрические сигналы. Для этих экспериментов исследователи протестировали два типа нейронов: некоторые из них были выделены из эмбрионов мыши, а другие были получены путем индукции образования нейронов в стволовых клетках человека. В обоих случаях, как видно из других экспериментов, нейроны спонтанно образовывали связи друг с другом, создавая сети, обладающие спонтанной активностью.

Хотя аппаратное обеспечение является полностью гибким, исследователи настроили его как часть замкнутой системы с компьютерным контроллером. В этой конфигурации электроды в нескольких областях антенны были определены как принимающие входные данные от DishBrain; их все вместе называют двигательной областью, поскольку они контролируют реакцию системы.

Еще восемь областей были предназначены для получения входной информации в виде стимуляции от электродов, которые действуют как сенсорная область мозга. Компьютер также может использовать эти электроды для обеспечения обратной связи с системой, о чем мы поговорим ниже.

В совокупности они обеспечивают все необходимое для нейронной сети, чтобы узнать, что происходит в компьютерной среде. Моторные электроды позволяют нейронам изменять поведение окружающей среды, а сенсорные получают оба являются входными данными о состоянии окружающей среды, а также сигналом, указывающим, были ли ее действия успешный. Система достаточно универсальна, чтобы в компьютерной части эксперимента можно было создать любую среду — практически любую, где простые входные данные изменяют среду.

Исследователи выбрали Понг.

Последнее сообщение в блоге

Ученые только что нашли червя с ногами возрастом 500 миллионов лет
August 20, 2023

Оватиовермис крибратус Ископаемый образец недавно идентифицированного червя с ногами. Каменный отпечаток похож на тень расплющенной креветки. Но эт...

Потепление океанов может растопить пойманный в ловушку «огненный лед»
December 07, 2023

Прошлые периоды потепления могли привести к выбросу захваченного метана — мощного парникового газа. Хотя название «огненный лед» может звучать как...

Посмотрите, как SpaceX запускает модернизированный ракетный двигатель Falcon 9
August 20, 2023

Ракета SpaceX Falcon 9, которая неоднократно выводила спутники на орбиту и доставляла грузы на Международную космическую станцию ​​и обратно, прохо...