Биопанк уже здесь: ученые создали робота с человеческим мозгом

Учёные из Cortical Labs вырастили нейроны непосредственно на компьютерном чипе, оснащённом электродами. Преобразуя активность нейронов в команды, исследователи позволили роботу-собаке реагировать на окружающую среду, пишет Science Alert.

"Роботизированная собака — это простая демонстрация того, как достижения в области биологических систем можно применить в реальном мире, но это помогает сделать эту возможность ощутимой", — сказал Бретт Каган, соучредитель и генеральный директор Cortical Labs.

Он добавил, что со временем эта технология сможет обеспечивать поддержку автономных роботов, работающих в непредсказуемых условиях, где им придется принимать решения без постоянного руководства со стороны человека.

Эксперимент основан на предыдущих исследованиях Cortical Labs. Компания уже продемонстрировала, что нейроны, выращенные в лаборатории, способны выполнять компьютерные задачи, в частности играть в игры "Pong" и "Doom". Последняя демонстрация расширила эти исследования за пределы виртуальных сред и перенесла их в сферу физической робототехники.

По словам Кагана, современные роботы могут выполнять сложные физические движения, такие как ходьба, бег и акробатика, но им по-прежнему сложно адаптировать своё поведение к меняющимся условиям. Биологические вычисления могут помочь преодолеть это ограничение, позволяя машинам учиться и реагировать более гибко.

В отдельном эксперименте, проведённом совместно с Honda Research Institute Europe, был исследован подобный подход в виртуальной среде. Исследователи научили систему живых нейронов направлять агента по простой сетке в поисках вознаграждения.

В ходе экспериментов, длившихся более 4 000 часов, учёные проверили почти 1 300 комбинаций электрических сигналов, чтобы понять, как реагируют клетки и как их активность можно использовать для управления движением.

"Использование живых клеток в качестве основной вычислительной платформы сопряжено со многими трудностями, но также открывает большой потенциал с точки зрения энергоэффективности, надёжности и адаптивности", — отметил Даниэль Таннеберг, старший научный сотрудник Honda Research Institute Europe.

Несмотря на многообещающие результаты, биологические компьютеры по-прежнему находятся на ранней стадии развития. Исследователям ещё предстоит повысить их скорость, надёжность и способность выполнять сложные задачи. Они также стремятся понять, как нейроны хранят информацию и могут ли эти системы развить определённую форму памяти.

"Задача заключается не просто в выращивании нейронов на чипе: он заключается в поиске надежных способов взаимодействия с биологическими системами, их обучении и понимании, какие подходы дают стабильные результаты", — пояснил Джонсон Чжоу, инженер-программист в Cortical Labs.

Долгосрочная цель заключается в разработке биологических микросхем, способных обеспечивать работу роботов в ситуациях, где традиционные системы сталкиваются с трудностями, в частности в отдалённых районах и опасных средах. Такие машины со временем смогут адаптироваться к новым условиям, потребляя при этом меньше энергии, чем традиционные вычислительные системы.

Другие новости науки

• Биотехнологическая компания Colossal близка к тому, чтобы возродить птицу додо. Этот вид исчез в результате деятельности человека в конце XVII века.