作者wxes50608 (本體名)
看板Ghost-Shell
標題[新聞] 老鼠腦機器人問世!! 機器戰警將走出電影?
時間Sun Apr 19 15:35:05 2009
http://taiwan.cnet.com/crave/0,2000088746,20131188,00.htm
離攻殼世界又更進一步了……
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英國的瑞汀大學(University of Reading)日前一項研究成果震撼了全球,一個採用生物
活體腦組織--老鼠腦--控制的機器人問世。
這個機器人的腦部擁有10萬個神經元,這項研究能夠幫助研究人員對包括阿茲海默症
(Alzheimer's)和巴金森氏症(Parkinson's)等神經方面的疾病更為了解,同時也讓人們知
道腦如何進行學習與記憶。
瑞汀大學研究團隊包含了Kevin Warwick,他是該校系統工程模控學的主導者,以及Ben
Whalley,本身是藥劑師也是該校藥劑學教授。他們將培養出來的老鼠神經元,透過縫合
的方式組成這台機器人腦部的灰白質,並打造出多重電極陣列(MEA),將之放在MEA上。
MEA擁有60個電極,藉由MEA與機器人進行溝通。MEA不只是刺激腦部發送電子信號,也同
時接受脈衝訊號,並藉此讓腦部產生反應的電子訊號再發送出去。
根據Kevin Warwick的說法,研究團隊每幾天將一種含有蛋白質的粉紅色液體餵食這些組
織,能夠讓神經保持存活,並使它們獲得成長。24小時它們就會建立連接,一週就能夠產
生類似腦部的活動。如果去刺激一個電極,將會得到反應,藉此就可以來控制機器人本身
。腦以活體的方式生存,故研究人員將其設置在可控制溫度的特製容器中。
腦部輸出的電力將透過MEA來接收,並轉換成超音速聲納傳給機器人,這個聲納訊號會致
使機器人的輪子向前進,或者是向左轉、向右轉,取決於信號的內容。機器人還可以在靠
近物體時傳回信號,以至於機器人本身做出反應來避免碰撞到物體。
藉由目前這套系統,研究團隊能夠教導機器人如何在障礙物之間導航走出來,並教導機器
人如何對特定的訊號產生特別的動作與反應。
根據辨識與研究機器人在障礙物間的自主導航成果,這些研究能夠幫助研究團隊去監控與
觀察腦究竟是如何學習與儲存記憶的。讓人類更了解腦部學習建構的方式,以及腦部記憶
的運作。
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█ █ █ █ █ █ ◥◣ █ █ █ █ ◥█ DAN
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"Sometimes,Dreams are all that separate us from the machines."
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◆ From: 220.140.15.68
1F:推 DarkerDuck:這個實驗我記得好幾年前就有看過,不過當時他們剛做而 04/19 17:40
2F:→ DarkerDuck:已,只有辦法連結幾千個腦神經細胞,但是人腦有一千億 04/19 17:40
3F:→ DarkerDuck:腦神經細胞,所以離電子人腦還很遠吧 04/19 17:41
4F:→ rexrainbow:因為通訊成本太高了 04/19 18:58
5F:推 DarkerDuck:通訊還好吧,數位通訊技術早就超過人腦可以處理的極限 04/19 19:53
6F:→ DarkerDuck:主要還是要搞懂神經網路的輸入模式 04/19 20:03
7F:推 DarkerDuck:這個研究能夠找到神經網路的刺激訓練模式我覺得蠻屌的 04/19 20:15
10F:→ DarkerDuck:這隻老鼠跑得比較快 XD 04/20 01:13
11F:推 lseva:有問題想問...這機器人是那些腦細胞自主的下命令控制嗎? 04/20 13:10
12F:→ lseva:還是事先輸入指令,腦細胞只是協調動作的元件 (代替晶片?) 04/20 13:11
13F:→ lseva:如果控制用的腦細胞能夠增殖,那就能發展學習能力了 04/20 13:12
14F:→ lseva:畢竟學習記憶需要神經細胞間連結的改變來形成迴路 04/20 13:13
15F:推 DarkerDuck:那些動作的確是神經細胞自己經過電擊刺激形成新的突觸 04/20 16:13
16F:→ DarkerDuck:產生學習的行為,他們應該找到了一種刺激正確行為 04/20 16:14
17F:→ DarkerDuck:的電擊模式 04/20 16:14
18F:→ DarkerDuck:因為影片裡提到,每次用新的大腦組織,最後都會產生 04/20 16:15
19F:→ DarkerDuck:不同的行為模式 04/20 16:16
20F:→ DarkerDuck:所以不會是預先設定好的 04/20 16:16
21F:→ rexrainbow:通訊成本指得是通訊(記憶體交換)與運算的成本比例 04/22 00:14
22F:→ rexrainbow:例如一次記憶體交換可以做幾次計算(運算) 04/22 00:27
23F:→ rexrainbow:以計算機而言,光是記憶體讀取就相當於好幾千/萬個運算 04/22 00:28
24F:→ rexrainbow:更不用說是記憶體間的通訊. 詳情可以參考近來熱門的多 04/22 00:29
25F:→ rexrainbow:心. 目前的電子裝置會有這個問題, 雖然說有新元件(憶 04/22 00:31
26F:→ rexrainbow:組器)似乎有機會擺脫這個困擾 04/22 00:31
27F:推 DarkerDuck:大概了解你的意思,記憶體時脈已經落後CPU很多 04/22 03:42
28F:推 DarkerDuck:但現在討論的是大腦組織,大腦組織的時脈只有200Hz 04/22 03:49
30F:→ DarkerDuck:每秒只會產生200次電脈衝 04/22 03:50
31F:推 DarkerDuck:現在隨便找條記憶體都有200Mhz,是神經細胞的百萬倍 04/22 03:56
32F:→ DarkerDuck:其實大腦組織對外頻寬非常有限,人眼也不過五百萬個椎 04/22 04:03
33F:→ DarkerDuck:狀細胞,而且實際上只有中央窩的部分可以看清楚物體。 04/22 04:05
34F:→ DarkerDuck:要用500萬畫素的傳輸頻寬錄影以現在的技術不難做到 04/22 04:06
35F:→ DarkerDuck:聽覺的部分在二十多年前就可以用CD傳輸人耳聽覺極限的 04/22 04:07
36F:→ DarkerDuck:聲音了 04/22 04:07
37F:→ DarkerDuck:大腦頻寬假如很大的話,我們也不用反覆慢慢學習了 04/22 04:08
38F:→ rexrainbow:之所以會提到記憶體間的通訊,是想比較腦神經的神經元 04/22 11:05
39F:→ rexrainbow:與其他神經元連結的個數(幾千幾萬等等),再比照計算機 04/22 11:06
40F:→ rexrainbow:如果也做成相同的連結方式,模仿腦神經的行為. 04/22 11:07
41F:→ rexrainbow:以一個計算機當單位神經元的情況下- 04/22 11:09
42F:→ rexrainbow:如果計算機s間的通訊(我想這會類似廣播),實在比計算機 04/22 11:10
43F:→ rexrainbow:本身的運算慢上許多,那效能瓶頸就會在通訊上,此時多快 04/22 11:11
44F:→ rexrainbow:的計算機頻率都是幫不上忙的. 04/22 11:11
45F:→ rexrainbow:你也許會想,將所有的神經元模擬都放再同一個計算機/記 04/22 11:12
46F:→ rexrainbow:憶體上, 那就要同時(在計算機中當然不會是同時的)模擬 04/22 11:13
47F:→ rexrainbow:上億個神經元.如果計算機的效能能比腦神經快上億倍,這 04/22 11:14
48F:→ rexrainbow:時才有"可能"說計算機比大腦神經網路快 04/22 11:15
49F:→ rexrainbow:"人腦有一千億腦神經細胞","時脈只有200Hz" 04/22 11:19
50F:→ rexrainbow:粗略算也要20G的(單核)計算機來模擬(我算數不太好QQ) 04/22 11:22
51F:→ rexrainbow:而這只是把每個神經元的行為用1個計算機cycle估計的, 04/22 11:38
52F:→ rexrainbow:實際上可能要上百個計算機cycles,這還不考慮記憶體的存 04/22 11:39
53F:→ rexrainbow:取. 04/22 11:39
54F:→ rexrainbow:"隨便找條記憶體都有200Mhz,是神經細胞的百萬倍"這是 04/22 12:04
55F:→ rexrainbow:有待商榷的,在於記憶體的頻寬是指一次讀取,假設沒有其 04/22 12:05
56F:→ rexrainbow:它元件(或演算法)輔助下.一次神經元的資料傳送,給上萬 04/22 12:06
57F:→ rexrainbow:(假設只有1萬)個神經元-讀取此記憶體1萬次.一秒可以有 04/22 12:10
58F:→ rexrainbow:2000次讀取.因此在此情況下,記憶體速度是此種神經連結 04/22 12:11
59F:→ rexrainbow:的2000倍而已 04/22 12:12
60F:→ rexrainbow:我只是想說明,"目前"的(一般的)計算機並不是快到超越 04/22 12:16
61F:→ rexrainbow:大腦許多.當然,我不是說神經網路的連結不重要,只是要 04/22 12:17
62F:→ rexrainbow:讓計算機發揮它的長處,這個神經網路的聯結就不能太複雜 04/22 12:17
63F:→ rexrainbow:不過還是很感謝你提供的網頁連結,可以讓討論看起來言 04/22 12:19
64F:→ rexrainbow:之有物. 04/22 12:19
65F:→ rexrainbow:@@ 我算錯了的樣子, 關於記憶體速度與神經元的比例 04/22 12:29
66F:推 DarkerDuck:大腦絕對比現在的超級電腦快,只是假如只是要做腦機 04/22 12:57
67F:→ DarkerDuck:介面,以現在的電子技術,要把外界資訊送入大腦,頻寬 04/22 12:58
68F:→ DarkerDuck:不會是很大的問題。 04/22 12:58
69F:→ DarkerDuck:至於大腦的速度比超級電腦快到什麼程度,我晚點再PO文 04/22 12:59
70F:→ DarkerDuck:或許可這樣說,大腦是用低時脈超多核心(至少一千億個) 04/22 13:00
71F:→ DarkerDuck:所以當然是比現在的超級電腦還快上非常多 04/22 13:00
72F:→ rexrainbow:期待~ 快發文吧 04/22 13:43