人工智能

计算的未来包括生物学 由人类脑细胞驱动的人工智能计算机

字号+作者: 来源:cnBeta.COM 2023-03-11 02:33 评论(创建话题) 收藏成功收藏本文

一个国际科学家团队说,计算的未来包括生物学。约翰-霍普金斯大学的研究人员和墨尔本皮质实验室的首席科学家BrettKagan博士说,现在是创造一种新的计算机'...

一个国际科学家团队说,计算的未来包括生物学。约翰-霍普金斯大学的研究人员和墨尔本皮质实验室的首席科学家BrettKagan博士说,现在是创造一种新的计算机的时候了,他最近领导了DishBrain项目的开发,在培养皿中的人类细胞甚至学会了打乒乓球。NV4品论天涯网

在2月27日发表在《科学前沿》杂志上的一篇文章中,该团队概述了生物计算机如何在某些应用中超越今天的电子计算机,同时使用今天的计算机和服务器群所需电力的一小部分。NV4品论天涯网

类器官智能(OI)是一个新兴的科学领域,旨在创建生物计算机,其中实验室培养的大脑类器官作为"生物硬件"。在发表于《科学前沿》的文章中,Smirnova等人概述了追求这一愿景所需的多学科战略:从下一代器官和脑机接口技术,到新的机器学习算法和大数据基础设施。NV4品论天涯网

他们从制造由干细胞培育的5万个脑细胞组成的小集群开始,这些细胞被称为有机体。这大约是一个果蝇大脑的三分之一大小。他们的目标是1000万个神经元,这将是一个乌龟大脑中的神经元数量。相比之下,人类大脑平均有超过800亿个神经元。NV4品论天涯网

这篇文章强调了人脑如何在特定任务中继续大规模地超越机器。例如,人类只需使用几个样本就能学会区分两种类型的物体(如狗和猫),而人工智能算法则需要成千上万个。而且,虽然人工智能在2016年击败了围棋世界冠军,但它是在16万场比赛的数据基础上训练出来的--相当于每天下5个小时,超过175年。NV4品论天涯网

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大脑有机体资料来源:约翰霍普金斯大学NV4品论天涯网

大脑也更加节能。我们的大脑被认为能够储存相当于普通家用电脑100多万倍的容量(2.5PB),而使用的电力只相当于几瓦。相比之下,美国的数据农场每年使用超过15000兆瓦的电力,其中大部分是由几十个燃煤发电站产生的。NV4品论天涯网

在这篇论文中,作者概述了他们的"类器官智能"计划,或称OI,用细胞培养的大脑类器官。虽然脑器官不是"迷你大脑",但它们在大脑功能和结构的关键方面是相同的。器官体将需要从目前的大约5万个细胞大幅扩展。"高级作者、巴尔的摩约翰-霍普金斯大学的托马斯-哈同教授说:"对于OI,我们需要将这个数字增加到1000万。NV4品论天涯网

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布雷特-卡根博士资料来源:Cortical实验室NV4品论天涯网

布雷特和他在Cortical实验室的同事已经证明,基于人类脑细胞的生物计算机是可能的。最近发表在《神经元》上的一篇论文显示,脑细胞的平面培养可以学习玩视频游戏Pong。NV4品论天涯网

"我们已经证明,我们可以与活的生物神经元互动,迫使它们修改它们的活动,导致类似于智能的东西,"卡根谈到相对简单Ponf游戏的DishBrain时说。"与哈同教授及其同事为这个有机体智能合作而组建的惊人团队合作,皮质实验室现在正试图用大脑有机体复制这项工作。"NV4品论天涯网

"我想说,用有机体复制[皮质实验室]的实验已经满足了OI的基本定义,"托马斯说。从这里开始,它开始一个建立社区、工具和技术的问题,以实现OI的全部潜力。NV4品论天涯网

布雷特说:"这个新的生物计算领域有望在计算速度、处理能力、数据效率和存储能力方面取得前所未有的进步--所有这些都需要较低的能源。这项合作特别令人激动的方面是其形成的开放和协作精神。将这些不同的专家聚集在一起,不仅对优化成功至关重要,而且为行业合作提供了一个关键的接触点"。NV4品论天涯网

而这项技术还可以使科学家们更好地研究从患有神经疾病(如阿尔茨海默病)的病人的皮肤或小血样中开发出来的个性化大脑器官,并进行测试,研究遗传因素、药物和毒素如何影响这些情况。NV4品论天涯网

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