Вештачка интелигенција: чип дизајниран да симулира активност мозга
Последње прегледано: 18.05.2024
Сви иЛиве садржаји су медицински прегледани или проверени како би се осигурала што већа тачност.
Имамо стриктне смјернице за набавку и само линкамо на угледне медијске странице, академске истраживачке институције и, кад год је то могуће, медицински прегледане студије. Имајте на уму да су бројеви у заградама ([1], [2], итд.) Везе које се могу кликнути на ове студије.
Ако сматрате да је било који од наших садржаја нетачан, застарио или на неки други начин упитан, одаберите га и притисните Цтрл + Ентер.
Већ неколико деценија научници сањају да направе рачунарски систем који би могао реплицирати таленат људског мозга како би истражио нове изазове.
Научници са Института за технологију у Массацхусеттсу сада су направили важан корак ка овом циљу развијајући компјутерски чип који имитира механизам за прилагођавање можданих неурона у одговору на нове информације. Овај феномен, познат као пластичност, верују научници да подстичу многе функције мозга, укључујући учење и памћење.
Око 400 транзистора и силицијумски чип могу симулирати активност појединачне синапсе мозга - веза између два неурона, што олакшава пренос информација од једног неурона до другог. Истраживачи очекују да ће овај чип помоћи неурознанствима да науче много више о раду мозга, а могу се користити и за развој неуронских протеза, попут вештачке ретине, каже менаџер пројекта Цхи-Санг-поон.
Симулација синапса
У мозгу има око 100 милијарди неурона, од којих свака формира синапсе са великим бројем других неурона. Синапсе - јаз између два неурона (пресинаптични и постсинаптички неурони). Пресинаптични неурон лочи неуротрансмитере као што су глутамат и ГАБА, који се везују за рецепторе на постсинаптичној мембрани ћелије, активирајући ионске канале. Отварање и затварање ових канала доводи до промене у електричном потенцијалу ћелије. Ако се потенцијал промени довољно драматично, ћелија покреће електрични импулс назван акциони потенцијал.
Сва синаптичка активност зависи од јонских канала који контролишу проток напуњених јона, као што су натријум, калијум и калцијум. Ови канали су такође кључни у два процеса позната као дугорочна потенцијаја (ЛТП) и дуготрајна депресија (ЛЛЦ), што ојачава и ослаби синапсе.
Научници су развили сопствени рачунарски чип, тако да транзистори могу имитирају активност различитих јонских канала. Док већина чипова ради у бинарном режиму - "укључено / искључено", струјне струје на новом чипу протиче кроз транзисторе у аналогном режиму. Градијент електричног потенцијала проузрокује проток кроз транзисторе на исти начин на који јони пролазе кроз јонске канале у ћелији.
"Можемо подесити параметре кола за концентрацију на одређеном јонском каналу", каже Поон. "Сада имамо начин да ухватимо сваки јонски процес који се дешава у неурону."
Нови чип је "значајан напредак у напорима за проучавање биолошких неурона и синаптичке пластичности у ЦМОС [комплементарни метал оксид-Семицондуцтор] чипу", каже декан Буономано, професор неуробиологије на Универзитету Калифорније у Лос Анђелесу, додајући да је "ниво биолошке реализма , је импресиван.
Научници планирају да користе свој чип за креирање система за моделирање специфичних неуронских функција, као што је систем за визуелну обраду. Такви системи могу бити много бржи од дигиталних рачунара. Чак и на рачунарским системима високих перформанси, потребни су сати или дани за симулирање једноставних можданих кругова. Са аналогним чип системом, симулација је бржа него у биолошким системима.
Још једна могућа примена ових чипова, прилагођавање интеракције са биолошким системима, као што су вештачка мрежњача и мозак. У будућности, ови чипови могу постати стандардни блокови за уређаје за вештачку интелигенцију, каже Поон.
