內置人類腦組織的計算機芯片研發工作獲得軍方資助
去年,莫納什大學(Monash University)的科學家們創造了”DishBrain”–一種半生物計算機芯片,其電極上長有大約80 萬個人類和小鼠的腦細胞。它在五分鐘內就學會了打乒乓球遊戲,顯示出了類似智商的能力。
DishBrain 核心的微電極陣列既能讀取腦細胞的活動,也能用電信號刺激它們,因此研究小組設置了一個版本的乒乓球遊戲,向腦細胞輸入移動的電信號,以表示球在”屏幕”的哪一邊,以及離球拍有多遠。他們讓腦細胞作用於球拍,使其左右移動。
然後,他們利用小群腦細胞傾向於盡量減少環境中的不可預測性這一事實,建立了一個非常基本的獎勵系統。因此,如果球拍擊中了球,細胞就會收到一個很好的、可預測的刺激。但如果球沒打中,細胞就會受到四秒鐘完全不可預測的刺激。
這是實驗室培育的腦細胞第一次被這樣使用,它們不僅能感知世界,還能採取行動,結果令人印象深刻。
在電極陣列上生長的DishBrain 神經元的掃描電子顯微鏡圖像
這項與墨爾本初創公司皮質實驗室(Cortical Labs)合作開展的研究令人印象深刻,目前已獲得澳大利亞國家情報與安全發現研究資助計劃(National Intelligence and Security Discovery Research Grants program)40.7萬美元的資助。
項目負責人阿迪爾-拉齊(Adeel Razi)副教授說:”這些融合了生物計算與人工智能的可編程芯片未來可能最終超越現有的純矽基硬件的性能。這些研究成果將對規劃、機器人、先進自動化、腦機接口和藥物研發等多個領域產生重大影響,從而為澳大利亞帶來巨大的戰略優勢。”
DishBrain內神經元的顯微鏡圖像,細胞使用熒光標記突出顯示
換句話說,DishBrain 的高級學習能力可以支撐新一代的機器學習,尤其是在自動駕駛汽車、無人機和機器人中。拉齊說:”它可以為它們提供一種新型的機器智能,能夠在整個生命週期內進行學習。”
這項技術有望讓機器在不損害舊能力的情況下不斷學習新能力,能夠很好地適應變化,並能將舊知識映射到新情況中,同時不斷自我優化計算能力、內存和能源的使用。
“我們將利用這筆資金,開發出更好的人工智能機器,複製這些生物神經網絡的學習能力。這將幫助我們擴大硬件和方法的能力,使它們成為矽計算的可行替代品。”