科学家:“混合”计算机将把活人大脑与技术融合在一起

听起来很科幻,但研究人员表示,使用活体大脑的混合动力将在 10-15 年内出现在汽车和台式机中

一位成功将飞蛾大脑与机器人连接起来的科学家预测,在 10 到 15 年内,我们将使用运行技术与活体有机组织相结合的“混合”计算机。

亚利桑那大学副教授查尔斯·希金斯 (Charles Higgins)造了一个机器人这是由飞蛾的大脑和眼睛引导的。希金斯告诉计算机世界他基本上将一只天蛾绑在机器人上,然后将电极放入处理天蛾大脑视觉的神经元中。然后机器人会对飞蛾所看到的东西做出反应——当有东西接近飞蛾时,机器人就会移开。

希金斯解释说,他一直在尝试构建一种计算机芯片,该芯片可以完成大脑在处理视觉图像时所做的工作。他发现,一块功能几乎与人脑相似的芯片的成本约为 60,000 美元。

“按照这个价格,我认为我得到的质量比直接获取昆虫大脑的质量要低,而成本要低得多,”他说。 “如果你有一个生命系统,它的感觉系统远远超出了我们所能建造的范围。这是可行的,但我们必须突破当前技术的极限才能做到这一点。”

希金斯表示,这款有机引导、12 英寸高的轮子机器人目前可能正在推动技术极限,但它只是将活体组织与计算机组件相结合的未来的种子。

“在未来几十年里,这并不奇怪,”他说。 “大多数计算机都会有某种活体组件。随着时间的推移,我们的生物学知识将达到这样的程度:如果你的心脏衰竭,我们不会等待捐赠者。我们只会为你培育一个。我们也能用大脑做到这一点。如果我能培育大脑,我真的可以提高计算效率。”

虽然飞蛾此时已经与机器人身体相连,但希金斯表示,他预计有一天只需要大脑本身。 “我们能培育出一个能做我们想要它做的事情的大脑吗?我能培育出一只与大脑相连的眼睛并让它做我需要它做的事情吗?我能设计一个有机体并将其连接到我的人工系统中吗?”他问道。 “是的,我真的认为这即将到来。有些事情生物学可以做得更好。想象一下一台既可以是生命也可以是非生命的计算机。我们所培养的组织的智力并不比肝脏或心脏高。我在这里不认为存在道德问题。”

不过,他确实看到了道德底线。 “我们的目标不是将灵长类动物的大脑连接到机器人上,”希金斯说。 “当你开始利用大脑时,就有可能进行各种邪恶的应用。当你开始谈论人类和灵长类动物的大脑时,肯定会存在所有这些道德问题。”

希金斯表示,他预计这些未来的混合动力系统将采用视觉传感器的形式,该传感器位于汽车前部,防止车辆追尾另一辆车。他还设想将它们嵌入军用机器人中,这些机器人可以进入热点区域,看到敌人,并真正嗅出地雷。混合系统可用于使脊髓损伤的人再次活动。

未来的台式机和笔记本电脑会有有机部件吗?

为什么不呢,希金斯说。 “计算机现在擅长国际象棋、Word 和 Excel,但它们不擅长灵活或与其他用户交互,”他补充道。 “可能有某种方法可以利用生物计算来真正让我们的计算机看起来更加智能。”

目前,希金斯已成功将电极连接到飞蛾大脑中的单个视觉神经元中。 (不同的神经元执行不同的功能,例如视觉和嗅觉。人类有数百万甚至数万亿个神经元。昆虫有数百个。)现在,希金斯正在尝试将四个电极连接到飞蛾大脑两侧的神经元,以扩展机器人接收的视觉图像。 “这应该能够为我提供关于动物左右移动、以不同速度以及上下移动的物体的信息,”他解释道。

希金斯还在尝试利用飞蛾的肌肉和嗅觉。例如,如果他能利用肌肉,一只被束缚的飞蛾试图朝某个方向移动,实际上就会推动机器人。

“我们正在开发许多可用于假肢应用的技术,”研究人员说。 “有很多人致力于将功能性大脑与肢体无法工作的人连接起来。连接到大脑并将信息发送到人类肢体或机器人肢体。这是一个与我们正在做的事情密切相关的领域。”

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