墨尔本——澳大利亚研究人员已成功训练在硅计算机芯片上培养的实验室脑细胞玩上世纪90年代射击游戏《毁灭战士》(Doom),并表示这仅是神经元能力的冰山一角。
这项科幻般的研究由皮质实验室(Cortical Labs)的生物技术专家团队完成,他们研发的技术利用了大脑的网络系统工作原理。每个所谓的“生物计算机”包含约20万个活体人脑细胞,这些细胞由采血获得的干细胞培养而成。
在掌握了简单的电脑游戏《乓》(Pong)——通过上下移动球拍将球击过屏幕——之后,这些脑细胞开始挑战更复杂的任务。皮质实验室高级应用科学家阿隆·洛夫勒(Alon Loeffler)向法新社表示,最初这些神经元“相当于从未玩过电子游戏的新手”。
《毁灭战士》包含一个混乱的3D游戏世界,用户需要探索环境并消灭敌人——这对一团细胞而言绝非易事。洛夫勒说:“它们经常撞墙、向墙壁射击、转身,做出诸如此类的有趣行为。随后它们开始更规律、更准确地瞄准敌人。”
然而执行过程并不完美。消灭一个恶魔需要多次尝试,神经元会朝多个方向开火才能命中目标。但皮质实验室表示,这项令人脑洞大开的研究证明神经元能实时适应刺激并完成目标导向学习。
初探潜能
研究人员将《毁灭战士》中的数字环境转化为芯片上神经元能理解的电信号模式。当敌人出现时,特定电极会刺激名为CL1的特殊芯片上的神经元,引发其反应。
不同的神经元活动模式会产生特定响应,例如开枪或向左/右移动。研究人员通过连接CL1的计算机屏幕监测神经元的电活动,屏幕上以数千个微亮点呈现数据。团队根据这些数据调整输入,以影响和训练神经元活动。
CL1芯片不仅限于电脑游戏——它可被编码执行多种应用,从药物筛选到类似人工智能的机器学习。首席科学与运营官布雷特·卡根(Brett Kagan)表示:“我们仅是探索了神经元培养物集成到CL1等系统后所能实现能力的皮毛。”
他表示:“我们的神经元培养物已被用于多种任务”——涵盖“机器人技术、类似人工智能的实时学习任务,以及医疗健康、疾病建模、药物筛选甚至个性化医疗”等领域。
卡根将CL1芯片描述为“一种更可持续、更强大的智能形式”。人脑仅需约20瓦功率运行,这种能效水平是硅基计算和人工智能尚未能复制的。卡根强调,该技术“并非旨在取代人工智能现有功能”,而是“赋予我们前所未有的能力”。
目前这些细胞寿命约六个月,尚无法产生稳定、可编程的结果。但分析师指出,该项目的价值可能在于其比常规芯片更可持续的功耗表现。半导体研究公司Ingenuity的首席执行官威廉·基廷(William Keating)表示:“我们需要更好的方法管理功耗并提升效率。这并非古怪科学或骗局,而是真正的科学,正在取得切实进展。”法新社
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