Наука и технологии 21 април 2025 г. · 0 коментара
Бъдещето на органите на реда? Кредит за изображение: CC BY-SA 2.0 Gabbot
Интерфейсите на мозъка-компютър и напредналата роботика могат един ден да превърнат емблематичното Cyborg Cop в реалност.
Амин ал-Хабайбе: В класическия филмов робокоп от 1987 г. починалото ченге в Детройт Алекс Мърфи се преражда като киборг. Той има роботизирано тяло и пълен интерфейс на мозъка-компютър, който му позволява да контролира движенията си с ума си. Той може да получи достъп до онлайн информация като лицата на заподозрените, използва изкуствен интелект (AI), за да помогне за откриване на заплахи, а човешките му спомени са интегрирани с тези от машина.
Забележително е да се мисли, че ключовите механични технологии на филма почти сега са постигнати от харесванията на бягането на Бостън Динамика, скачайки Атлас и новия четирикрак Корлео на Кавасаки. По същия начин виждаме роботизирани екзоскелети, които дават възможност на парализирани пациенти да правят неща като ходене и изкачване по стълби, като реагират на своите жестове.
Разработчиците изостават, когато става въпрос за изграждане на интерфейс, в който електрическите импулси на мозъка могат да комуникират с външно устройство. Това също се променя.
В последния пробив изследователски екип, базиран в Калифорнийския университет, разкри мозъчен имплант, който даде възможност на жена с парализа да на живо да наживе мислите си чрез AI в синтетичен глас само с три секунди закъснение.
Концепцията за интерфейс между неврони и машини се връща много по -далеч от RoboCop. През 18 век италиански лекар на име Луиджи Галвани открива, че когато електричеството се премине през определени нерви в крака на жабата, тя ще потрепва. Това проправи пътя за цялото изследване на електрофизиологията, което разглежда как електрическите сигнали влияят на организмите.
Първоначалните съвременни изследвания на интерфейсите на мозъка-компютър започнаха в края на 60-те години на миналия век, като американският невролог Еберхард Фетц закачи мозъка на маймуните към електроди и показва, че те могат да преместят игла на метър. И все пак, ако това демонстрира някакъв вълнуващ потенциал, човешкият мозък се оказа твърде сложен, за да може тази област да напредне бързо.
Мозъкът непрекъснато мисли, учене, запаметяване, разпознаване на модели и декодиране на сензорни сигнали – да не говорим за координиране и преместване на телата. Той работи на около 86 милиарда неврона с трилиони връзки, които обработват, адаптират и се развиват непрекъснато в това, което се нарича невропластичност. С други думи, има много да разберете.
Голяма част от скорошния напредък се основава на напредъка в способността ни да картографираме мозъка, идентифицирайки различните региони и техните дейности. Редица технологии могат да произвеждат проницателни изображения на мозъка (включително функционално магнитно -резонансно изображение (fMRI) и позитронна емисионна томография (PET)), докато други наблюдават определени видове активност (включително електроенцефалография (ЕЕГ) и по -инвазивната електрокортиграфия (ECOG)).
Тези техники са помогнали на изследователите да изградят някои невероятни устройства, включително инвалидни колички и протези, които могат да бъдат контролирани от ума.
Но като има предвид, че те обикновено се контролират с външен интерфейс като EEG слушалки, чип имплантите са много новата граница. Те са били активирани от напредъка в AI чипове и микро електроди, както и в невронните мрежи за дълбоко обучение, които захранват днешната AI технология. Това позволява по -бърз анализ на данни и разпознаване на образи, които заедно с по -прецизните мозъчни сигнали, които могат да бъдат придобити с помощта на импланти, направиха възможно създаването на приложения, които се изпълняват практически в реално време.
Например, новият университет на Калифорнийския университет разчита на ECOG, техника, разработена в началото на 2000 -те, която улавя модели директно от тънък лист електроди, поставени директно върху кортикалната повърхност на нечий мозък.
В техния случай сложните модели, подбрани от имплантата на 253 електроди с висока плътност, се обработват с помощта на дълбоко обучение за получаване на матрица от данни, от които е възможно да се декодират каквито думи, които потребителят мисли. Това се подобрява при предишни модели, които могат да създадат синтетична реч само след като потребителят завърши изречение.
Neuralink на Elon Musk успя да накара пациентите да контролират компютърен курсор, използвайки подобни техники. Въпреки това, също така си струва да се подчертае, че невронните мрежи за дълбоко обучение позволяват по -сложни устройства, които разчитат на други форми на мониторинг на мозъка.
Нашият изследователски екип от Университета в Нотингам Трент е разработил четец на мозъчна вълна, използващ части извън рафта, които дават възможност на пациенти, които страдат от състояния като напълно заключен синдром (CLI) или болест на моторния неврон (MND), да могат да отговарят на „да“ или „не“ на въпроси. Има и потенциал за контрол на компютърна мишка, използвайки същата технология.
Бъдещето
Напредъкът в AI, производството на чипове и биомедицинските технологии, които позволиха тези разработки, се очаква да продължат през следващите години, което би трябвало да означава, че интерфейсите за мозъчен и компютър продължава да се подобряват.
В следващите десет години можем да очакваме повече технологии, които осигуряват на хората с увреждания независимост, като им помагаме да се движат и общуват по -лесно. Това включва подобрени версии на технологиите, които вече се появяват, включително екзоскелети, контролирани от ума протеза и импланти, които се движат от контролиране на курсори към напълно контролиращи компютри или други машини. Във всички случаи ще бъде въпрос за балансиране на нашата нарастваща способност да интерпретираме висококачествените мозъчни данни с инвазивността, безопасността и разходите.
Все още е повече в средносрочен план, че бих очаквал да видя много от възможностите на робокоп, включително засадени спомени и вградени обучени умения, подкрепени с интернет свързаност. Можем също така да очакваме да видим високоскоростна комуникация между хората чрез „мозъчен Bluetooth“.
По същия начин трябва да е възможно да се създаде мъж от шест милиона долара, с подобрено зрение, слух и сила, като имплантирате правилните сензори и свързване на правилните компоненти за превръщане на невронни сигнали в действие (задвижващи механизми). Без съмнение приложенията също ще се появят, тъй като нашето разбиране за мозъчната функционалност се увеличава, за което все още не е мислило.
Ясно е, че скоро ще стане невъзможно да се продължи да отлага етични съображения. Може ли мозъците ни да бъдат хакнати и спомените да бъдат засадени или изтрити? Може ли нашите емоции да бъдат контролирани? Ще дойде ли денят, в който трябва да актуализираме нашия мозъчен софтуер и да натиснем рестартиране?
С всяка стъпка напред, въпроси като тези стават все по -належащи. Основните технологични препятствия по същество бяха изчистени от пътя. Време е да започнем да мислим до каква степен искаме да интегрираме тези технологии в обществото, колкото по -рано, толкова по -добре.
Амин ал-Хабайбе, професор по интелигентни инженерни системи, Университета в Нотингам Трент
Тази статия е преиздадена от разговора под лиценз Creative Commons.
Прочетете оригиналната статия.
Източник: Разговорът | Коментари (0)