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: Технологии и Hi-Tech

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Термомаскировка будущего: инновационные накидки против тепловизоров, принципы работы, технологии и перспективы развития...
• Интеллектуальные системы зрения: проектирование, разработка и внедрение компьютерного анализа визуальных данных...
• Моторные масла REVLINE: полный экспертный разбор состава, технологий производства, эксплуатационных характеристик и роли в защите двигателя с углублением в современные тенденции смазочных материалов и автомобильной индустрии...
• Жилет с логотипом как инструмент визуальной идентичности, маркетинга и корпоративной культуры: от выбора материалов и дизайна до стратегического использования в бизнесе, рекламе и повседневной практике...
• Фланцы стальные глухие: подробный технический разбор, особенности конструкции, сферы применения, стандарты производства и роль в современных трубопроводных системах, включая инновации, безопасность и эксплуатационные нюансы...
• Феномен автомобиля «Тенет»: как концептуальная машина нового поколения объединяет инновационные технологии, интеллектуальные системы и философию движения, формируя представление о транспорте будущего и меняя подход к мобильности...
• Глубокий разбор и практическое руководство: как грамотно подготовить документы, избежать ошибок и успешно пройти процедуру участия в аукционе на право пользования недрами в условиях современной правовой и экономической среды...
• Открытый прикус и дикция...
• Обезвреживание медицинских отходов класса «Г» в Москве...
• Максимально подробное руководство по зеркалам на заказ любых размеров, форм и цветов: от идеи до реализации, дизайнерских решений и влияния на пространство интерьера...
• Відео-дошки оголошень в Україні як новий формат онлайн-комунікації: розвиток цифрових платформ, маркетингові можливості та майбутнє інтерактивних сервісів...
• Почему зимние шины Hankook считаются эталоном качества и надежности: технологии производства, безопасность движения и правильный выбор для сложных зимних условий...
• Визуальная и функциональная природа контекстной рекламы: как она выглядит, где размещается, как привлекает внимание и формирует современную цифровую экосистему маркетинга...
• Полный гид по стилям кухонь: как выбрать идеальный дизайн, сочетать эстетику и функциональность и создать гармоничное пространство для жизни и кулинарии...
• Почему профессиональный вывод из запоя становится ключевым этапом лечения: преимущества медицинской помощи, безопасная детоксикация и путь к полноценному восстановлению организма...
• Почему вызов нарколога на дом становится оптимальным решением: преимущества медицинской помощи, этапы лечения, восстановление организма и профилактика зависимости в современных условиях...
• Полное руководство по выводу из запоя в стационаре: этапы медицинской детоксикации, круглосуточное наблюдение, восстановление организма и долгосрочная реабилитация пациента...
• Глубокий разбор вывода из запоя: медицинская детоксикация, восстановление физического и психического состояния, профилактика рецидивов и возвращение к полноценной жизни...
• Зачем студенты пишут курсовые работы: роль научных исследований в образовании, развитие аналитического мышления и формирование профессиональных компетенций в процессе обучения...
• Штукатурка по газобетону: почему машинное нанесение — наиболее надежный способ соблюсти правильную паропроницаемость стен...