|  | 26 января 2016 | Информационные технологии

Начаты работы по созданию чипа-имплантата, способного преобразовать сигналы всех нейронов мозга в двоичный код

Мозг и компьютер


Представители Управления перспективных исследовательских программ Пентагона DARPA объявили о начале новой программы, нацеленной на создание чипа-имплантата, способного стать высокоэффективным "мостом" между человеческим мозгом и цифровыми электронными устройствами. Технологии, разработанные в рамках программы Neural Engineering System Design (NESD), позволят подключать мозг человека напрямую к специализированному суперкомпьютеру, а на практике это можно будет использовать во многих областях, включая конструирование, науку и здравоохранение.

Современные вычислительные технологии развиваются постоянными быстрыми темпами, подверженными незначительным отклонениям, и нынешние вычислительные системы уже вполне способны справиться с объемами информации, генерируемой сложным человеческим мозгом. Однако, область нейротехнологий, которая является связующим мозг и компьютеры звеном, принципиально не успевает угнаться за этими темпами.

"Работа наилучших современных систем интерфейса мозг-компьютер походит на два суперкомпьютера, пытающихся обмениваться информацией через два древних модема, способных работать на скорости 300 бит в секунду" - рассказывает Филип Альвелда (Phillip Alvelda), один из руководителей программы NESD, - "Тем не менее, возможностей существующих систем достаточно для реализации некоторых технологий, которые только недавно считались чем-то из разряда научной фантастики. А теперь вообразите себе то, что станет возможным, когда мы получим в свое распоряжение инструменты, способные открыть высокоскоростной канал обмена данными между мозгом человека и компьютером".

В наилучших образцах интерфейсных систем мозг-компьютер (brain-computer interface, BCI) передача данных производится через сто отдельных информационных каналов, в каждый из которых "упаковывается" информация, собираемая с десятков тысяч нейронов. Неудивительно, что такой подход не может обеспечить наилучшего результата, получаемые сигналы от отдельных нейронов являются прерывистыми, неточными и сильно зашумленными.

Технологии следующего поколения, которые будут разработаны в рамках программы NESD, обеспечат более высокую точность передачи сигналов от головного мозга за счет вживляемого в нервные ткани интерфейсного чипа. Согласно предварительным требованиям, объем этого чипа не должен будет превышать одного кубического сантиметра, а его возможностей должно быть достаточно для оцифровки и передачи сигналов минимум от миллиона отдельно взятых нейронов.

Трудности, с которыми придется столкнуться участникам программы NESD при разработке аппаратных средств и средств программной поддержки, можно охарактеризовать термином "феноменальные". Для того, чтобы добиться успешного конечного результата, участникам программы придется совместить в одно целое знания и опыт из самых различных областей науки и техники, начиная от синтетической биологии, нейробиологии и заканчивая низкопотребляющей высокоэффективной электроникой. А самой сложной задачей станут технологии детектирования и транскодирования не только электрических нервных сигналов, но и сигналов электрохимической природы, при помощи которых производится обмен информацией между нейронами. Это, в свою очередь, позволит не только кардинально увеличить точность работы системы интерфейса мозг-компьютер, но и увеличить разнообразие информации, получаемой напрямую из мозга человека.

Если реализация программы NESD окажется успешной, то у новых систем интерфейса будет очень и очень обширный круг областей применений. И речь здесь идет не только о сборе данных о работе головного мозга, в перспективе все это может позволить использовать возможности мозга для решения сложнейших задач, которые являются слишком тяжелыми даже для самых современных и мощных суперкомпьютеров.




Ключевые слова:
Программа, NESD, DARPA, Чип, Имплантат, Интерфейс, BCI, Мозг, Компьютер, Скорость, Обмен, Данные, Информация, Сигнал

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Создан новый нейрочип, способный "маскироваться" под нервные клетки и зап ...
  • Швейцарские ученые создали чип, имитирующий работу мозга в реальном времени
  • Brain Activity Map - новый масштабный проект по изучению мозга и его деятел ...
  • Ученые составили первую трехмерную карту мозга.
  • Роботы под управлением биологического мозга.




  • 27 января 2016 20:15
    #1 Написал: roman

    Публикаций: 0
    Комментариев: 149
    Неужели настоящий интерфейс "мозг-компьютер"? Мечта всех фантастов и классика киберпанка)) Что-то с трудом верится, учитывая как мало мы знаем о работе мозга... Что они собираются в двоичный код переводить? Кучу непонятных сигналов?
        
    28 января 2016 13:29
    #2 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    roman,
    это как графический файл открыть текстовым редактором... получим гору бессвязных и не имеющих смысла символов...
        
    28 января 2016 23:59
    #3 Написал: RedElf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    roman, изображение у человека из головы уже могут считать, текст тоже. Но это все очень медленно. Теперь будет
    1) гораздо быстрее
    2) гораздо точнее

    bundzmm, вы так говорите, как будто символы действительно не имеют смысла.
    А ведь они имеют, не смотря на то, что вы его не понимаете.
    Откройте блокнотом любую картинку и приглядитесь. Ничего не замечаете? exif, дата снимка, формат, графический редактор. Это не говоря даже о том, что сравинвая разные файлы, можно выделить определенные закономерности.

    Чем, собсвтенно, сейчас и занимаются, причем весьма успешно.
        
    29 января 2016 10:48
    #4 Написал: ischerec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Считаю, полученые результаты данной работы произведут прорыв в медицине. Отличные новости! Благодарю.
        
    29 января 2016 11:57
    #5 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    RedElf,
    Согласен. Был не прав. Если кто пользовался програмулиной читерской ArtMoney для игр, то знает, что методом многократных отсеиваний, зная только менялся либо нет параметр, можно его найти среди миллионов.
        
    30 января 2016 20:08
    #6 Написал: Nikalen

    Публикаций: 0
    Комментариев: 69
    roman,
    Не сочтите как обиду - но как напутствие. Вы отстали от жизни... Уже довольно давно люди могут передавать данные от мозга к компьютеру и наоборот. И мозг человека на данный момент изучен лучше чем вы думаете, не изучена лишь информационная его часть. Но и её сейчас активно декодируют.


    --------------------
        
    30 января 2016 21:25
    #7 Написал: RedElf

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: bundzmm
    ArtMoney

    Прекрасный пример! Как я раньше про него не подумал?!
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.