Новое 3D-устройство использует живые клетки головного мозга для вычислений

Исследователи из Принстона объединили клетки мозга и передовую электронику в единое трехмерное устройство, которое можно запрограммировать на распознавание образов с помощью вычислительных методов. Предыдущие попытки использования клеток мозга для вычислений основывались на двухмерных культурах,

выращенных в чашке Петри, или трехмерных кластерах, которые исследовались и контролировались извне. Устройство Принстона использует другой подход, работая изнутри наружу. Используя передовые технологии изготовления, команда создала трехмерную сетку из микроскопических металлических проводов и электродов, покрытых тонким эпоксидным слоем. Благодаря своей тонкости покрытие обладает достаточной гибкостью для взаимодействия с мягкими

нейронами, которые растут вокруг него. Команда использовала сетку в качестве каркаса для культивирования десятков тысяч нейронов в обширную трехмерную сеть, которую можно использовать для вычислений. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Electronics 23 апреля. Исследователи заявили, что новый интегрированный подход позволил им регистрировать и

стимулировать электрическую активность нейронов на гораздо более высоком уровне, чем при использовании предыдущих методов. Они отслеживали эволюцию системы в течение более шести месяцев, экспериментируя со способами усиления и ослабления связей между ключевыми нейронами, и в конечном итоге обучили алгоритм, способный распознавать паттерны электрических импульсов. В одном тесте они использовали пары различных пространственных паттернов . В другом — различные временные паттерны. Система

правильно различала паттерны в обоих тестах. Исследователи заявили, что надеются масштабировать систему до такой степени, чтобы она могла выполнять все более сложные задачи. Работу совместно возглавляли Тянь-Мин Фу, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники и Института биоинженерии Оменн-Дарлинг; Джеймс Штурм, профессор кафедры электротехники и вычислительной техники имени Стивена Р. Форреста; и Кумар Мритунджай, научный сотрудник постдокторантуры в области электротехники и

вычислительной техники. Изначально разработанная для изучения фундаментальных проблем нейронауки, эта технология позволила команде понять, что она может пролить свет на ключевое узкое место современных технологий искусственного интеллекта: энергопотребление. «Настоящим узким местом для ИИ в ближайшем будущем станет

энергопотребление», — сказал Фу. «Наш мозг потребляет лишь ничтожную долю — примерно одну миллионную — энергии по сравнению с современными системами ИИ, выполняющими аналогичные задачи». Мритунджай, первый автор статьи, заявил, что подобные системы, называемые трехмерными биологическими нейронными сетями, «не только помогают раскрыть вычислительные секреты мозга, но также могут способствовать пониманию и, возможно, лечению неврологических

заболеваний».

Сообщает android-robot.com

 

Новость из рубрики:

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Онлимед представляет собой современное решение для закупки медицинских товаров, объединяющее удобство, надежность и широкий ассортимент...
• Стеклофибробетон представляет собой эффективное решение для оформления фасадов, объединяя в себе прочность, легкость, долговечность и эстетическую выразительность...
• Выбор стоматолога для ребенка требует внимательного подхода и учета множества факторов...
• Электроинструмент от ТМ EMTOP выделяется среди аналогичных продуктов на рынке благодаря своей надежности, функциональности и доступности...
• Интимная гигиена является важной частью ежедневного ухода за телом, напрямую влияя на комфорт и здоровье...
• Лечение зубов с применением современных методик художественной реставрации является эффективным решением для восстановления здоровья и красоты улыбки...
• Семяныч безопасность: почему одинаковый уход даёт разные результаты...
• Зачем лечить глубокий прикус?...
• Зеркала с подсветкой становятся всё более популярным элементом современного интерьера...
• Замена набоек является важной процедурой, позволяющей продлить срок службы обуви и обеспечить её безопасную эксплуатацию...
• ИИ-агенты становятся важным элементом современной бизнес-среды, позволяя компаниям повышать эффективность, снижать издержки и ускорять развитие...
• Грузовые автомобили являются основой современной логистики и перевозок, обеспечивая стабильное движение товаров между городами и странами...
• Анализаторы газов крови и электролитов являются важнейшим элементом современной лабораторной диагностики, особенно в отделениях интенсивной терапии, реанимации и неотложной помощи...
• Термоэтикетки давно стали неотъемлемой частью современной торговли, логистики и складского учета...
• Матрасы из кокосового волокна представляют собой удачное сочетание природных материалов, долговечности и ортопедических свойств...
• Выбор автомобильных колес — это комплексный процесс, требующий учета множества параметров...
• Онлайн-фінансові сервіси, що пропонують швидке оформлення позик без додаткових дзвінків і складних перевірок, стають зручним інструментом для вирішення тимчасових фінансових потреб...
• Кухни и мебель на заказ представляют собой оптимальное решение для создания комфортного и продуманного интерьера...
• Подготовка к тестам в системе дистанционного обучения требует комплексного подхода, включающего изучение теории, практическую работу и развитие аналитических навыков...
• Сигнализатор горючих газов многоканальный взрывозащищённый стационарный — это важный элемент системы промышленной безопасности...