Экранное изображение Doom, которым управляют человеческие нейроны на чипе.
Кортикальные лаборатории
Группа клеток человеческого мозга может играть в классические компьютерные игры Апокалипсис. Хотя его производительность не сравнима с человеческими, эксперты говорят, что он приближает биологические компьютеры к полезным реальным приложениям, таким как управление роботизированными руками.
В 2021 году австралийская компания Cortical Labs использовала свои компьютерные чипы на основе нейронов для игры. понг. Чипы состояли из кластеров из более чем 800 000 живых клеток мозга, выращенных на матрицах микроэлектродов, которые могут отправлять и получать электрические сигналы. Исследователям пришлось тщательно обучать чипы управлять лепестками по обе стороны экрана.
Теперь Cortical Labs разработала интерфейс, который упрощает программирование этих чипов с использованием популярного языка программирования Python. Шон Коул, независимый разработчик, использовал Python, чтобы научить играть в фишки. Апокалипсис, Что он и сделал примерно за неделю.
“Напротив понг «Работа, которую мы проделали несколько лет назад и которая представляла собой годы кропотливых научных усилий, была продемонстрирована всего за несколько дней человеком, у которого раньше было относительно мало опыта в непосредственной работе с биологией», — говорит Бретт Каган из Cortical Labs. «Именно эта доступность и эта гибкость делают его действительно захватывающим».
Нейронный компьютерный чип, который использует около четверти нейронов понг выступал, играл Апокалипсис Лучше, чем игрок, стреляющий случайным образом, но намного ниже производительности лучших игроков-людей. Однако Каган говорит, что он учится намного быстрее, чем традиционные системы машинного обучения на основе кремния, и сможет улучшить свою производительность с помощью новых алгоритмов обучения.
Однако он говорит, что сравнивать чипы с человеческим мозгом бесполезно. «Да, он живой, и да, он биологический, но на самом деле он используется как материал, который может обрабатывать информацию совершенно особыми способами, которые мы не можем воссоздать в кремнии».
“Апокалипсис «Это гораздо сложнее, чем предыдущие демонстрации, и успешное взаимодействие с ним подчеркивает реальные достижения в том, как можно контролировать и обучать живые нервные системы», — говорит Эндрю Адамацки из Университета Западной Англии в Бристоле, Великобритания.
Стив Фарбер из Манчестерского университета, Великобритания, согласен. Апокалипсис значительно выше уровня игры понгНо он говорит, что мы еще многого не понимаем в том, как эти нейроны играют в игру, например, как нейроны узнают, чего от них ждут, или как они могут «видеть» экран без глаз.
Тем не менее, скачок в возможностях впечатляет, говорит Ёсикацу Хаяси из Университета Рединга, Великобритания, и он приближает нас к полезным практическим приложениям, таким как управление роботизированной рукой с помощью биологического компьютера — задача, которую Хаяси и его коллеги пытаются решить с помощью аналогичного компьютера, сделанного из желеобразного гидрогеля. “[Playing Doom] «Это похоже на упрощенную версию управления всей рукой», — говорит Хаяши.
«Что здесь интересно, так это не только то, что биологическая система может играть роль Апокалипсис, Но он может справиться со сложностью, неопределенностью и способностью принимать решения в режиме реального времени», — говорит Адамацки. «Это очень близко к задачам, с которыми биологическим или гибридным компьютерам придется справляться в будущем».
Предмет:
