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腦聯網:大腦串聯成的有機電腦

腦聯網時代即将到來。當四隻老鼠的大腦相連形成“腦聯網”,它們完成計算任務的能力要比任何一隻老鼠獨立完成要好得多。

腦聯網:大腦串聯成的有機電腦

katie zhuang, duke university

這是duke大學實驗室一系列研究當中的最新實驗成果,比起現實更像是科幻小說裡的概念。舉個例子,下面是miguel nicolelis發表在scientific reports的最近的論文上面的開頭:

“最近,我們提出了腦聯網的概念,即将多個動物的大腦通過大腦接口實時協同互換資訊,可以提供一種新型的計算機核心:有機計算機。在此,我們描述下由四隻成年老鼠大腦聯接而成的腦聯網的初次實驗示範。”

然而不僅僅是老鼠。nicolelis又在scientific reports發表了第二篇論文,描述了另一個腦聯網:将三隻猴子的大腦連起來,控制螢幕上的虛拟三軸手臂。

“我們在2011年就提出了問題:當你有多個受試對象嘗試實作一個單個大腦無法獨立完成的目标時該怎樣,” nicolelis和我說,“我們很快認識到我們需要将大腦同步起來,完成複雜的任務。”

腦聯網:大腦串聯成的有機電腦

猴子們協同操作一個虛拟手 image: katie zhuang, duke university

原來将動物大腦進行同步其實并沒有那麼困難。拿猴子來講,它們被訓練隻用它們的大腦來操作螢幕上的虛拟猴子手臂(這是一項巨大的技術突破,并且是nicolelis2011年的論文主題)。nicolelis也開發了腦控義肢,在2014世界杯上進行了示範。

之後,猴子們的大腦連在一起,并失去了部分控制權——每隻猴子的大腦隻能控制一個軸向上的運動。數天之後,猴子們就學會了,即使沒有nicolelis的提示,也可用虛拟手臂抓住虛拟物體。

他想看看他是否能夠“創造一個由單獨大腦組成的超腦”,他告訴我,這就是老鼠實驗的目的。

腦聯網:大腦串聯成的有機電腦

在那個項目中,不給老鼠們提供水,除非老鼠能夠同步大腦完成任務,才給它們水喝。這樣一來,nicolelis必須将那些老鼠轉變成處理器。

“一旦我們發現可以讓它們行為互相相關,我們就建立了一種新型電腦——可以處理任何矽晶片計算機可以處理的任務。我們是否可以存儲資訊并且進行讀取?我們是否有了新型存儲器?”他說,“結果證明,隻要動物醒着,我們就可以做到。”

nicolelis在論文裡寫道他可以利用老鼠腦聯網進行一些“實用的計算問題,例如離散分類、圖形繪制、存儲和檢索觸覺資訊,甚至是天氣預報。”

最重要的是,“腦聯網在任務中一向比單獨老鼠的表現持平或更高。”

例如,在一次測試中,不同的老鼠大腦提供了不同的氣壓和溫度資訊,然後腦聯網的算力計算下雨機率的準确率(提供如上資料)更高。

腦聯網:大腦串聯成的有機電腦

nicolelis說,基本上,他用大腦創造了一個“典型的人造自然網絡”。在這個意義上,這真是一點也不像是人造的。

在未來有機電腦将如何工作是每個人的猜想,但是nicolelis和我說有一個潛在應用可能會在近未來實作。聽起來他希望我們可以利用生物方式解決用機械手段較難完成任務——這是一項和“使用細菌自然程序進行制造”類似的理論。

“這些計算機将不會用來做文字處理、數值計算、網際網路研究,它們将被制定适合動物的非常具體的工作,”他說,“這将是計算機界我們未曾觸及的完全不同的領域。”

腦聯網:大腦串聯成的有機電腦

實驗中腦聯網穩定超過單獨的老鼠大腦

盡管這些動物的大腦被植入了電極,他表示他的團隊正在努力實作無創人腦腦聯網的設想。例如,你可以将一個中風病人和醫生或治療師的大腦進行連接配接,或許通過治療師的腦力可以某種程度上恢複中風病人的身體機能。

“我們認為相比實體療法,我們可以使用無創腦聯網,幫助他們更快地學習和訓練,”他說,“這是大腦的網際網路。在某種意義上,當人們使用網際網路時,已經将大家的大腦同步起來——但是在未來,同樣的事将不再依賴于敲鍵盤或者點滑鼠。”

原文釋出時間為:2015-07-22

本文來自雲栖社群合作夥伴“大資料文摘”,了解相關資訊可以關注“bigdatadigest”微信公衆号

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