IT之家 3 月 20 日消息，據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道，美國(guó)科學(xué)家用 8 萬(wàn)個(gè)小鼠干細(xì)胞培養(yǎng)出了活體神經(jīng)元，并將其組裝成一臺(tái)能夠識(shí)別簡(jiǎn)單的電和光信號(hào)的活體計(jì)算機(jī)。這臺(tái)計(jì)算機(jī)可以與使用了活體肌肉組織的機(jī)器人相結(jié)合，從而讓機(jī)器人能夠感知并處理環(huán)境信息。研究團(tuán)隊(duì)在美國(guó)物理聯(lián)合會(huì) 3 月會(huì)議上介紹了這項(xiàng)研究。
在這項(xiàng)研究中，伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的研究團(tuán)隊(duì)在培養(yǎng)皿里種植了大約 8 萬(wàn)個(gè)經(jīng)過(guò)編程的小鼠干細(xì)胞的神經(jīng)元，并將其放置在光纖和電極網(wǎng)格之間，使其接受電和光刺激。所有部件都裝在一個(gè)手掌大小的盒子內(nèi)，并放在保溫箱里以保持細(xì)胞活性。
為了訓(xùn)練神經(jīng)元計(jì)算機(jī)區(qū)分不同類(lèi)型的信號(hào)，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了 10 種不同的電脈沖和閃光模式，并在一個(gè)小時(shí)內(nèi)反復(fù)播放，并用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片記錄和分析神經(jīng)元發(fā)出的電信號(hào)。結(jié)果顯示，每次給出相同模式時(shí)，神經(jīng)元都會(huì)發(fā)出相同信號(hào)。此外，研究人員還利用儲(chǔ)層計(jì)算技術(shù)，讓神經(jīng)元和芯片協(xié)作完成信號(hào)識(shí)別和處理任務(wù)，盡量減少時(shí)間和能量消耗。
為了評(píng)估該設(shè)備的性能水平，研究團(tuán)隊(duì)采用了 F1 分?jǐn)?shù)來(lái)衡量神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別模式效率，其中 0 最差，1 最好，該設(shè)備的最佳得分為 0.98。
據(jù)IT之家了解，該設(shè)備可以與使用活體肌肉組織制造的機(jī)器人結(jié)合使用，將活體神經(jīng)元集成到機(jī)器人中意味著它們可以感知周?chē)h(huán)境并同時(shí)處理這些輸入。
研究人員表示，利用活細(xì)胞進(jìn)行計(jì)算特別是儲(chǔ)層計(jì)算有助于制作節(jié)能設(shè)備，并且即使某些部件出現(xiàn)故障也不影響設(shè)備運(yùn)行。因此，在某些方面來(lái)說(shuō)，將活體神經(jīng)元與儲(chǔ)層計(jì)算結(jié)合起來(lái)制造出來(lái)的機(jī)器人可能比傳統(tǒng)機(jī)器人更有優(yōu)勢(shì)。
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