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学会打乒乓球要多久?这个活在培养皿上的大脑只花了5分钟

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人脑是真正的奇迹机器。它总是活跃的,可以解决复杂的任务,能够学习并且能够同时处理多个信息流。在处理如此大量信息流的同时,它仅消耗 12 到 24 瓦能源,即比冰箱中的灯泡还少。惊叹于人脑的高效能,研究人员试图使生物神经细胞可用于计算机科学。据 Cortical Labs 的科学家称,他们最近取得了突破。他们教在培养皿中生长的微观大脑玩电脑游戏“乓”(Pong) 。令人惊讶的是,这个“迷你人类大脑”的学习速度甚至比任何人工智能系统都快。

Cortical Labs 所谓的 DishBrains(培养皿大脑) 由 800,000 到 100 万个神经元组成。与真正的大脑不同,培养皿大脑是在带有微电极网的电子电路板上的人脑干细胞芯片上生长的。这些神经元可以被电磁脉冲选择性地刺激,就像真正的大脑一样。每个脉冲都会触发神经元的响应,并且可以通过电子方式读取响应。

“乓”是一款街机乒乓球游戏,玩家通过在模拟乒乓球比赛中打败电脑而取胜。这家澳大利亚公司的研究人员为 DishBrains 训练了由电路板和细胞簇组成的 Pong 修改版。数字球的位置反复从墙上反弹,通过电路板(相当于球拍)上的光脉冲向细胞发出信号。如果球从右上角移动到左下角,则电路板上的脉冲在地理上完全相同。反过来,这些细胞对可以解释为球拍运动的冲动做出反应。


根据研究人员的说法,人工智能需要一个多小时才能掌握 Pong,具体取决于所使用系统的处理能力。另一方面,DishBrain 只需要大约五分钟就可以学习视频游戏。这是因为神经连接已经适应了这个问题——换句话说,大脑已经重组以更好地处理任务。

Cortical Labs 的目标是在几年内使这项技术在商业上可行。这家澳大利亚公司并不是唯一一家致力于此类技术的公司。在由欧盟资助的名为 Neu-ChiP 的项目下,几家初创公司也在努力“将人脑干细胞集成到专门设计的复杂电路中,使其能够像人造生物计算机一样发挥作用”。

该研究题为“In vitro neurons learn and exhibit sentience when embodied in a simulated game-world”,目前已发表在bioRxiv预印本网站上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.12.02.471005v2

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