Біопанк уже тут: вчені створили робота з людським мозком

Вчені з Cortical Labs виростили нейрони безпосередньо на комп'ютерному чіпі, оснащеному електродами. Перетворюючи активність нейронів на команди, дослідники дали змогу роботові-собаці реагувати на навколишнє середовище, пише Science Alert.

"Роботизована собака — це проста демонстрація того, як досягнення в галузі біологічних систем можна застосувати у реальному світі, але це допомагає зробити цю можливість відчутною", — сказав Бретт Каган, співзасновник і генеральний директор Cortical Labs.

Він додав, що ця технологія з часом зможе підтримувати автономних роботів, які працюють у непередбачуваних середовищах, де їм доведеться приймати рішення без постійного керівництва з боку людини.

Експеримент ґрунтується на попередніх дослідженнях Cortical Labs. Компанія вже продемонструвала, що нейрони, вирощені в лабораторії, здатні виконувати комп'ютерні завдання, зокрема грати в ігри "Pong" та "Doom". Остання демонстрація розширила ці дослідження за межі віртуальних середовищ і перенесла їх у сферу фізичної робототехніки.

За словами Кагана, сучасні роботи можуть виконувати складні фізичні рухи, такі як ходьба, біг та акробатика, але адаптувати свою поведінку до мінливих умов їм все ще важко. Біологічні обчислення можуть допомогти подолати це обмеження, даючи машинам змогу навчатися та реагувати гнучкіше.

В окремому експерименті, проведеному спільно з Honda Research Institute Europe, було досліджено подібний підхід у віртуальному середовищі. Дослідники навчили систему живих нейронів направляти агента по простій сітці у пошуках винагороди.

Упродовж понад 4 000 годин експериментів вчені перевірили майже 1 300 комбінацій електричних сигналів, щоб зрозуміти, як реагують клітини та як їхню активність можна використовувати для керування рухом.

"Використання живих клітин як основної обчислювальної основи пов'язане з багатьма викликами, але також відкриває великий потенціал з точки зору енергоефективності, надійності та адаптивності", — зазначив Даніель Таннеберг, старший науковець Honda Research Institute Europe.

Попри багатообіцяючі результати, біологічні комп'ютери залишаються на ранній стадії розвитку. Дослідникам ще потрібно покращити їхню швидкість, надійність та здатність виконувати складні завдання. Вони також прагнуть зрозуміти, як нейрони зберігають інформацію і чи можуть ці системи розвинути певну форму пам'яті.

"Виклик полягає не просто у вирощуванні нейронів на чипі: він полягає у пошуку надійних способів взаємодії з біологічними системами, їхньому навчанні та розумінні, які підходи дають стабільні результати", — пояснив Джонсон Чжоу, інженер-програміст у Cortical Labs.

Довгострокова мета полягає у розробці біологічних мікросхем, здатних підтримувати роботу роботів у ситуаціях, де традиційні системи стикаються з труднощами, зокрема у віддалених місцевостях та небезпечних середовищах. Такі машини з часом зможуть адаптуватися до нових обставин, споживаючи при цьому менше енергії, ніж традиційні обчислювальні системи.

Інші новини науки

• Біотехнологічна компанія Colossal наблизилася до того, щоб відродити птаха додо. Цей вид зник через людську діяльність наприкінці XVII століття.
• В океані виявили загадкових істот, схожих на морських коників. Раніше вченим ніколи не вдавалося виявити представників цього виду живими.