Вчені розробили інноваційну систему біологічного штучного інтелекту, в якій живі кортикальні нейрони щурів були навчені виконувати обчислювальні завдання в режимі реального часу. Дослідження зосереджено на об’єднанні біологічних нейронних мереж із методами машинного навчання. Головна мета полягає у вивченні того, чи можуть живі нейрони функціонувати як повноцінні обчислювальні системи, а не лише як біологічні компоненти. Про це пише видання Gizmochina.
Архітектура та принцип роботиСистема інтегрує живі нейрони з мікроелектродними масивами високої щільності та мікрофлюїдними пристроями. Нейронні сигнали реєструються, перетворюються на безперервні дані та повертаються в систему як електрична стимуляція у вигляді замкненого циклу тривалістю близько 330 мілісекунд. Метод навчання в реальному часі постійно коригує вихідні дані відповідно до цільових сигналів, дозволяючи мережі навчатися без зовнішнього втручання.
Для підвищення продуктивності нейрони фізично організували у 128 мікропор, з’єднаних мікроканалами. Цей дизайн допоміг уникнути надмірної синхронізації,
що є поширеною проблемою в неструктурованих нейронних мережах. У результаті кореляція нейронів значно знизилася з 0,45 до приблизно 0,12, що призвело до більш складної та ефективної поведінки мережі. Структура у вигляді решітки продемонструвала найкращі загальні показники.
Результати, обмеження та перспективиБіогібридна система успішно згенерувала різні форми хвиль: синусоїдальні, прямокутні та трикутні в кількох часових інтервалах. Також було продемонстровано здатність моделювати складні хаотичні системи, такі як атрактор Лоренца. Під час навчання система підтримувала високу точність, досягаючи рівня кореляції понад 0,8.
Попри заявлені можливості, технологія має певні недоліки:
- Зниження продуктивності та зростання кількості помилок після завершення навчання під час переходу в автономний режим.
- Затримка зворотного зв’язку в 330 мілісекунд, яка обмежує можливості системи в обробці сигналів, що швидко змінюються.
Читайте також:
- Honor офіційно назвала дату презентації першого ігрового ноутбука серії Win
- Чим загрожує зберігання старих смартфонів: фізичні та цифрові ризики
- Honor готує до анонсу ігровий смартфон Win 2 з батареєю на 10 000 мАг та екраном 185 Гц
