У Вас отключён javascript.
В данном режиме, отображение ресурса
браузером не поддерживается

ЭВОЛЮЦИЯ СОЗНАНИЯ

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » ЭВОЛЮЦИЯ СОЗНАНИЯ » Дополнения » -Квантовый комп в голове человека


-Квантовый комп в голове человека

Сообщений 61 страница 64 из 64

61

Волокно «три в одном» совместило все стадии оптогенетики

Исследователи из Массачусетского технологического института разработали тонкое эластичное волокно диаметром с человеческий волос, позволяющее доставлять оптические, электрические и химические сигналы в мозг. Волокно, таким образом, представляет собой устройство «три в одном», совмещающее в себе функции сразу всех основных устройств, использующихся в оптогенетике. Статья опубликована в журнале Nature Neuroscience.
Оптогенетика широко применяется в научных исследованиях для активации отдельных нейронов под действием видимого света. Для этого в геном нейронов встраивают гены светочувствительного белка каналродопсина, который затем встраивается во внешнюю мембрану нейронов и при облучении светом определенной длины волны активируются, возбуждая нейрон. В настоящее время для выполнения всей этой схемы требуется как минимум три отдельных устройства: игла для внесения вирусных векторов с генами каналродопсина, оптическое волокно для воздействия на трансформированные нейроны светом и электрод для регистрации возбуждения нейронов.
Авторы новой статьи решили разработать устройство, сочетающее в себе функции всех этих трех систем. Созданные ими волокна диаметром менее 200 микрон и массой менее 0,5 грамма состоят из трех частей, каждая из которых передает (и принимает) сигналы разной природы. Оптический канал передает световые сигналы, шесть электродов передают электрические сигналы, а два микрофлюидных канала передают химические сигналы (например, вирусные векторы для доставки генов).
В испытаниях волокна авторы продемонстрировали все три модуса его работы. Имплантировав волокно в головной мозг мышей, сначала они доставили к нейронам вирусные векторы, несущие гены каналродопсина, по одному из двух жидкостных каналов. После успешного встраивания генов белка в геном нейронов исследователи послали импульс света по оптическому каналу волокна. Это стимулировало активность нейронов, которая была зарегистрирована шестью электродами.
По мягкости и эластичности имитируют ткань головного мозга и при этом обладают высокой проводимостью. Такие свойства были достигнуты за счет использования полиэтилена с вкрапленными в него графеновыми «хлопьями». Волокна получали с помощью метода многократного наслоения: слой полиэтилена посыпали графеновыми «хлопьями», затем спрессовывали, затем добавляли следующий слой, и так далее.
Благодаря мягкости и эластичности волокно можно оставлять в ткани мозга на более продолжительное время по сравнению с обычными жесткими оптическими волокнами. Волокно, таким образом, можно использовать фактически как долговременный мозговой имплантат. В дальнейшем исследователи планируют уменьшить ширину волокна и сделать материал еще более мягким и совместимым с тканью мозга.
Ранее исследователи из США и Китая разработали и успешно испытали на людях мозговой имплантат, позволяющий регистрировать активность отдельных нейронов и не повреждающий ткань головного мозга. А японские ученые разработали наноиглы, регистрирующие активность индивидуальныз нейронов при введении непосредственно внутрь клетки. Также недавно успешные испытания на крысах прошла «нейропыль» — микроскопические, питающиеся ультразвуком беспроводные датчики, способные регистрировать активность нервов и мышц

Отредактировано TOT (2017-03-09 16:46:00)

62

Ученые из Национального института неврологических расстройств и инсульта в США доказали наличие системы самоочищения в мозге.

Оказалось, что иммуноциты и спинномозговая жидкость выводятся через лимфатические сосуды в мозге. Американским ученым впервые удалось подтвердить существование системы на примере человека.
Лимфатические сосуды проводят отток лимфы из тканей и органов в венозную систему, поэтому их часто называют канализационной системой организма. Некоторые органы не подключены к лимфатической системе, однако в случае с мозгом ситуация неоднозначна. Еще в 1816 году на поверхности мозга были обнаружены лимфатические сосуды. Однако это открытие не было признано учеными и долгое время было неясно, как именно мозг очищается. Но в 2015 году американские ученые обнаружили маркеры лимфатической системы в твердой оболочке головного мозга млекопитающих.
Новые исследования экспертов из Национального института неврологических расстройств и инсульта в США (NINDS) подтверждают это открытие, но уже на примере человека.
Как сообщает Science Daily, в эксперименте ученых приняло участие пять добровольцев, мозг которых обследовали с помощью МРТ после введения гадобутрола — парамагнитного контрастного средства, которое помогает визуализировать кровеносные сосуды в мозге. Крошечные молекулы вещества «просачиваются» в твердую оболочку мозга, но при этом не могут преодолеть гематоэнцефалический барьер и попасть в другие отделы органа.
При стандартной настройке МРТ ученые не смогли различить лимфатические сосуды, но после изменения настроек исследователям удалось обнаружить в твердой оболочке мозга небольшие точки и линии, которые указывают на наличие лимфатической системы. Предполагается, что контрастное вещество из кровеносных сосудов попало в твердую оболочку и «высветило» лимфатические сосуды. Более детальный анализ показал, что в твердой оболочке сосредоточено 93 дуральных лимфатических протока. Результаты исследования были опубликованы в журнале eLife.
Аналогичные исследования, проведенные на приматах, подтвердили результаты. «Открытие фундаментально меняет представление о взаимосвязи мозга и иммунной системы», — отметил директор NINDS Уолтер Корошец.
В дальнейшем ученые хотят понять, как лимфатическая система мозга работает у пациентов с рассеянным склерозом и другими нейровоспалительными заболеваниями.8
Недавно нейробиологи из канадского Университета Калгари обнаружили в человеческом мозге подобие оптического волновода. Оказалось, что орган способен вырабатывать фотоны и передавать сигналы по оптическим волокнам. В ближайшие годы стоит ожидать еще больше открытий, дающих новое представление о работе головного мозга. По данным Forbes, за последние пять лет инвестиции в нейронауки выросли на 40%.

63

Пробьется ли сознание в машинах?

В престижном журнале Scienceбыл опубликован обзор, сделанный когнитивными учеными, докторами Станисласом Дехэне, Хокваном Лау и Сидом Куайдером из французского колледжа в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и Исследовательского университета PSL. В нем ученые заявили: пока нет, но есть четкий путь вперед.
Причина? Сознание «абсолютно вычисляемо», говорят авторы, потому что возникает в процессе специфических видов обработки информации, которые становятся возможными благодаря аппаратным средствам мозга.
Нет никакого волшебного бульона, никакой божественной искры — даже эмпирической компоненты («каково это — иметь сознание?») не требуется для внедрения сознания.
Если сознание проистекает чисто из расчетов в нашем полуторакилограммовом органе, то оснащение машин аналогичным свойством — лишь вопрос перевода биологии в код.
Подобно тому, как современные мощные методы машинного обучения сильно заимствованы из нейробиологии, мы можем достичь и искусственного сознания, изучая структуры в наших собственных мозгах, которые генерируют сознание, и реализуя эти идеи как компьютерные алгоритмы.

От мозга к роботу

Несомненно, область ИИ в высокой степени получила толчок, благодаря изучению нашего собственного мозга, как его формы, так и функции.
Например, глубокие нейронные сети, архитектурные алгоритмы, которые легли в основу AlphaGo, созданы по примеру многослойных биологических нейронных сетей, организованных в наших мозгах.
Обучение с подкреплением, тип «обучения», в процессе которого ИИ учится на миллионах примерах, уходит корнями в многовековую технику тренировки собак: если собака делает что-то правильно, то получает награду; в противном случае ей придется повторять.
В этом смысле перевод архитектуры человеческого сознания на машины кажется простым шагом в сторону искусственного сознания. Есть только одна большая проблема.
«Никто в сфере ИИ не работает над созданием сознательных машин, потому что нам просто не за что взяться. Мы просто не знаем, что делать», говорит доктор Стюарт Расселл.

Многослойное сознание

Самая трудная часть, которую нужно преодолеть прежде, чем приступить к созданию мыслящих машин, заключается в том, чтобы понять, что такое сознание.
Для Дехэне и коллег сознание — это многослойный конструкт с двумя «измерениями»: С1, информация, которая хранится в готовом виде в сознании, и С2, способность получать и отслеживать информацию о самом себе. Оба они важны для сознания и не могут существовать друг без друга.
Допустим, вы управляете автомобилем и загорается маячок, предупреждающий о малом остатке бензина. Восприятие индикатора — это C1, мысленное представление, с которым мы можем взаимодействовать: мы замечаем его, действуем (заправляемся) и рассказываем об этом позже («Бензин закончился на спуске, повезло — докатился»).
«Первое значение, которое мы хотим отделить от сознания, — это понятие глобальной доступности», объясняет Дехэне. Когда вы осознаете слово, весь ваш мозг понимает это, то есть вы можете пропускать эту информацию через различные модальности.
Но С1 — это не просто «ментальный альбом». Это измерение представляет собой целую архитектуру, которая позволяет мозгу привлекать несколько модальностей информации из наших чувств или, например, из воспоминаний о связанных событиях.
В отличие от подсознательной обработки, которая часто опирается на определенные «модули», компетентные в решении определенного набора задач, С1 является глобальным рабочим пространством, которое позволяет мозгу интегрировать информацию, принимать решение о действии и следовать до конца.
Под «сознанием» мы имеем в виду определенное представление, в определенный момент времени, которое борется за доступ к умственному рабочему пространству и побеждает. Победители распределяются между различными вычислительными схемами мозга и хранятся в центре внимания на протяжении всего процесса принятия решений, определяющих поведение.
Сознание С1 стабильно и глобально — задействуются все связанные схемы мозга, объясняют авторы.
Для сложной машины вроде умного автомобиля С1 — это первый шаг к решению надвигающейся проблемы, такой как низкий запас топлива. В данном примере индикатор сам по себе является подсознательным сигналом: когда он загорается, все остальные процессы машины остаются непроинформированными, а автомобиль — даже будучи оснащенным новейшими средствами визуальной обработки — без колебаний проносится мимо заправочной станции.
С С1 топливный бак уведомит компьютер автомобиля (позволит индикатору проникнуть в «сознательный разум» автомобиля), чтобы тот, в свою очередь, активировал GPS для поиска ближайшей станции.
«Мы полагаем, что машина преобразует это в систему, которая будет извлекать информацию из всех доступных ей модулей и делать ее доступной для любого другого модуля обработки, которому эта информация может быть полезна», говорит Дехэне. «Это первое чувство сознания».

Мета-познание

В некотором смысле С1 отражает способность разума извлекать информацию извне. С2 же уходит в интроспективу.
Авторы определяют вторую сеть сознания, С2, как «мета-познание»: оно рефлексирует, когда вы что-то узнаете или воспринимаете либо просто делаете ошибку. («Думаю, я должен был заправиться на прошлой станции, но забыл»). Это измерение отражает связь между сознанием и чувством собственного «я».
С2 — это уровень сознания, который позволяет вам чувствовать себя более или менее уверенным в принятии решения. С точки зрения вычислительной техники это алгоритм, который выводит вероятность того, что решение (или вычисление) будет правильным, даже если оно часто воспринимается как «шестое чувство».
С2 также запускает корни в память и любопытство. Эти алгоритмы самоконтроля позволяют нам знать, что мы знаем и что не знаем, — это «мета-память», которая помогает вам нащупать нужное слово «на кончике языка». Наблюдение за тем, что мы знаем (или не знаем) особенно важно для детей, говорит Дехэне.
«Юным детям абсолютно необходимо следить за тем, что они знают, чтобы учиться и проявлять любопытство», говорит он.
Два этих аспекта сознания работают сообща: С1 вытягивает релевантную информацию в наше рабочее умственное пространство (отбрасывая другие «возможные» идеи или решения), а С2 помогает с долгосрочной рефлексией о том, привело ли сознательное мышление к полезному результату или ответу.
Возвращаясь к примеру с индикатором малого топлива, С1 позволяет автомобилю решить проблему моментально — эти алгоритмы глобализируют информацию, и автомобиль узнает о проблеме.
Но чтобы решить проблему, автомобилю понадобится каталог «познавательных способностей» — самоосознание того, какие ресурсы легко доступны, например, GPS-карта заправочных станций.
«Автомобиль с самопознанием такого рода — вот что мы называем работой с С2», говорит Дехэне. Поскольку сигнал доступен глобально и отслеживается так, будто машина смотрит на себя со стороны, автомобиль озаботится индикатором малого запаса топлива и поведет себя так же, как человек — снизит потребление топлива и найдет АЗС.
«Большинство современных систем машинного обучения не имеют никакого самоконтроля», отмечают авторы.
Но их теория, похоже, идет по верному пути. В тех примерах, где была имплементирована система самонаблюдения — в виде структуры алгоритмов или отдельной сети — ИИ вырабатывали «внутренние модели, которые были мета-познавательные по природе, что позволяло агенту выработать (ограниченное, имплицитное, практическое) понимание самого себя».

К сознательным машинам

Будет ли машина, обладающая моделями С1 и С2, вести себя так, будто обладает сознанием? Очень вероятно: умный автомобиль будет «знать», что что-то видит, выражать уверенность в этом, сообщать об этом другим и находить наилучшее решение проблемы. Если его механизмы самонаблюдения сломаются, он также может испытать «галлюцинации» или визуальные иллюзии, свойственные людям.
Благодаря С1, он может использовать имеющуюся у него информацию и использовать ее гибко, а благодаря С2, он будет знать пределы того, что знает, говорит Дехэне. «Думаю, эта машина будет обладать сознанием», а не просто казаться таковой людям.
Если у вас остается ощущение, что сознание — это гораздо больше, чем глобальный обмен информацией и самонаблюдение, вы не одиноки.
«Такое чисто функциональное определение сознания может оставить некоторых читателей неудовлетворенными», признают авторы. «Но мы пытаемся предпринять радикальный шаг, возможно, упрощая проблему. Сознание — это функциональное свойство, и по мере того, как мы продолжаем добавлять функции машинам, в определенный момент эти свойства будут характеризовать то, что имеем в виду под сознанием», заключает Дехэне.

Отредактировано immer (2017-11-13 13:51:45)

64

5 технологий, которые изменят мир

New York Times составила список новых технологий, которые превратят всех нас в персонажей научно-фантастических фильмов.
1. ИИ в здравоохранении
Нейросети могут совершить революцию в системе медицинского обслуживания. Глубокое обучение позволяет натренировать искусственный интеллект на диагностику болезней по снимкам МРТ и рентгена. Например, проанализировав миллионы ретинальных снимков, нейросеть обнаружит ранние признаки диабетической слепоты. Анализируя снимки компьютерной томографии, ИИ научится диагностировать рак легких. Такие технологии необходимы в регионах, где квалифицированных врачей очень мало. Google уже запускает пилотные программы в двух больницах Индии, а стартап Infervision — в Китае. Также в скором времени ИИ поможет фармацевтам изобретать новые виды лекарств и изучать их воздействие на наш организм.
2. Беседы с компьютером
Недавно профессор Университета штата Вашингтон Люк Цеттлмайер заявил, что совершен прорыв в технологиях распознавания устной речи. Вскоре будут созданы устройства, которые понимают обычную человеческую речь, а не только специфические голосовые команды. Дальше всего в этом продвинулись компании Google, Facebook и Microsoft — они обещают, что совсем скоро перевернут наши представления об общении с телефонами, машинами и вообще любыми устройствами.
Похожим проектом занимается стартап Replika. Он создал чатбота, который помогает сгладить часы одиночества и подбадривает, когда очень грустно. Возможно, через некоторое время Alexa станет полноценным собеседником, и с ней можно будет вести диалог, как с человеком.
3. Чтение мыслей
Некоторые компании считают, что будущее не за голосовыми командами, а за мысленным общением с компьютерами. Стартап Neurable сейчас работает над созданием игры, которая использует электроэнцефалографию для управления своими персонажами силой мысли. Конечно, каждый раз прицеплять на голову электроды — не самый удобный способ работы за компьютером. Но Facebook считает, что технологию можно усовершенствовать и создать гораздо более мощные системы с оптическими датчиками. А значит, можно будет печатать текст силой мысли в пять раз быстрее, чем пальцами на клавиатуре.
Илон Маск пошел еще дальше и предложил считывать мозговые импульсы с помощью чипов, имплантированных прямо в голову. Изначально их планируют использовать для улучшения качества жизни людей с ограниченными возможностями здоровья. Но если технология покажет свою эффективность, чипы смогут вживлять всем желающим.
4. «Летающие автомобили»
Компании Kitty Hawk, Joby Aviation, Uber, Airbus и многие другие работают над созданием городских летательных аппаратов. Дизайнеры рисуют концепты всевозможных форм и размеров, но принцип у них один: каждый водитель получит в свое распоряжение гибрид автомобиля, вертолета и маленького самолета.
Конечно, для широкого распространения летающих автомобилей придется убедить инвесторов, что массовое производство будет выгодно. А госавтоинспекциям разных стран придется разрабатывать правила воздушного движения.
5. Квантовые компьютеры
Создание квантовых компьютеров обещает решить чуть ли не самые животрепещущие проблемы человечества: ускорить открытие лекарств, оптимизировать финансовые рынки и транспортную систему, а также многое другое. Пока проблема с квантовыми компьютерами только одна: их чрезвычайно трудно построить. Но Google, IBM, Intel и стартапы вроде Rigetti Computing инвестируют колоссальные средства в развитие технологий. «Это принципиально другая парадигма передачи данных, — объяснил Роберт Шолькопф, исследования которого помогли продвинуться в этой области. — Существующие знания в этой области — всего лишь вершина айсберга».
Однако, именно квантовые компьютеры уничтожат биткойн и другие криптовалюты — к такому выводу пришли ученые Технологического университета Сиднея. Вскоре они смогут взламывать эллиптическую криптографию, на которой основаны цифровые подписи, подтверждающие права собственности в блокчейне.

Отредактировано immer (2017-11-15 14:26:01)


Вы здесь » ЭВОЛЮЦИЯ СОЗНАНИЯ » Дополнения » -Квантовый комп в голове человека