Сегодня поговорим с вами об обратном "чипирование": это когда клетки мозга выращивают на кремниевом чипе, а не внедряют микросхемы в мозг. Мозг киборга состоящий из коллекции живых клеток на чипе научили играть в пинг-понг. Вот где реальная "Матрица-4". Эти клетки живут в придуманном и разработанном специально для них игровом мире. А также сегодня мы разберемся как им это вообще удалось: как клетки объединились в "мини-мозг"?
Что примечательно: искусственно выращенные клетки мозга научились играть в пинг-понг за пять минут, в то время как искусственному интеллекту на это понадобилось больше часа.
Специалисты компании Cortical Labs в рамках проекта DishBrain создали мини-мозг и научили его клетки играть в виртуальный пинг-понг. Об этом сообщает издание Daily Mail.
Ученые использовали около миллиона живых клеток мозга. Они была размещены в чашке Петри — прозрачном сосуде, к которому были подключены микроэлектроды. За счет активации нейронов искусственные клетки смогли перемещать виртуальную ракетку. Клетки демонстрируют способность к самоорганизации целенаправленно в ответ на скудную сенсорную информацию о последствиях своих действий.
Чтобы было все законно и "чинно-благородно" клетки учеными были выращены самостоятельно. Сами нейронные культуры были получены из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (тех что могут превращаться в любые клетки организма), в другом варианте эксперимента из первичных кортикальных клеток эмбрионов мыши, а затем помещены на чипы для симуляции игрового мира.
Интеграция биологических нейронов и обычного аппаратного обеспечения (из кремния) это интересный вызов современности. Возможно, синтетический мозг из биоматериала со временем будет работать эффективнее, чем ИИ на суперкомпьютере. И в будущем можно будет создавать способных к обучению биороботов. Насколько этично это будет - другой вопрос. Но биоинженерия сейчас явно на коне.
Этот эксперимент интересен еще и тем, что обучение нейросети из человеческих клеток различным играм — это важный шаг в создании синтетического мозга, способного решать широкий спектр задач.
Главное, чтобы умельцы для майнинга не приспособили...Считается, что эти гибридные чипы способны обучаться и перестраиваться, чтобы решать новые задачи. Пример понга демонстрирует, как они подстроились под условия нового мира. А вот при майнинге сознание на чипе будет чувствовать себя мелким клерком с бесконечным вычислением блокчейн-задач, и это печально.
Еще ждем когда этот "мозг" обучат играть в DOOM, крысы же играют (вот нейроинженер из Венгрии Виктор Тот натренировал лабораторных крысят проходить уровень классической компьютерной игры DOOM II), чем "мозги" из Чашки Петри хуже?
Ну и ждем коллаборацию с парнем, что запустил DOOM на калькуляторе, с питанием от картошки.
Как им это вообще удалось: как клетки объединились в "мини-мозг"?
Немного "матчасти" для понимания процесса, кроме шуток, весь эксперимент построен на сложной математике, тут и покрытия Маркова (наш соотечественник - математик Андрей Андреевич Марков) и принцип свободной энергии. Если очень упрощать: то согласно этому принципу, всё живое, начиная с одной-единственной клетки и заканчивая человеческим мозгом с миллиардом нейронов (ну или такой вот колонией клеток на чипе), регулируется универсальным императивом, сводящимся к математической функции, согласно которой быть живым - значит сокращать разрыв между ожиданиями и чувственными данными.
Сама идея свободной энергии пришла из физики, и объяснить её, без формул, весьма сложно. Но я постараюсь.
Живые существа изо всех сил противятся энтропии, мы минимизируем свободную энергию. Согласно принципа свободной энергии Вселенная целиком, состоит из покрытий Маркова, окружённых покрытиями Маркова. Покрытия Маркова в машинном обучении — своеобразный экран, отделяющий одну группу переменных от другой в иерархической системе. Каждый человек отделён от всего того, что им не является. Наши органы тоже отделены друг от друга, как отделены и клетки. Покрытие Маркова определяет, как живые организмы существуют в течение некоторого времени. Без него они бы попросту распались.
Мозг на самом деле - это маленький байесовский двигатель, иными словами, система, которая вычисляет и воспринимает вероятностно, постоянно делая предсказания и приспосабливая собственные представления о мире в соответствии с сенсорной информацией. Мозг — это машина вывода, которая пытается снизить ошибку в прогнозе.
В общем, свободная энергия — разница между состояниями, в которых, как вы предполагаете, вы окажетесь, и состояниями, в которых, как подсказывает сенсорная информация, вы находитесь. Другими словами, минимизируя свободную энергию, вы минимизируете неожиданность.
Любая биологическая система, сопротивляющаяся энтропии, с необходимостью будет подчиняться этому принципу, будь то простейшее одноклеточное или мозг. Вся разница между ними заключается лишь в сложности организации: человеческий мозг принимает сигналы с миллионов рецепторов, формируя из этой информации достоверную модель мира.
А теперь вернемся к моему шуточному, да не совсем, примеру с DOOM
В конце 2017 года группа нейробиологов из Королевского колледжа Лондона под руководством Розалин Моран провела эксперимент, столкнув в игре Doom две ИИ-системы — систему максимизации награды и систему активного вывода.
Цель первой — убить монстра, второй — лишь минимизировать неожиданность. Агент с системой активного вывода начал медленно, но со временем словно выработал модель игры, понимая, например, что при движении влево монстр, как правило, двигается вправо.
Вскоре стало ясно: такая система ориентируется в игровой среде гораздо лучше, чем система максимизации награды, потому что она её исследовала. Те же результаты система показала, играя против человека.
Надеюсь, что было интересно и познавательно. Подписывайтесь. Жду вас в комментариях.
