Впервые создана функционирующая нейронная сеть из цепочек ДНК.

Искусственный нейрон


Исследователи из Калифорнийского технологического института создали первую искусственную нейронную сеть, состоящую из цепочек ДНК. Эта нейронная сеть представляет собой аналог электронной схемы, составленной из взаимодействующих молекул, которая может хранить воспоминания, основанные на неполных образах, и находить ответы на заданные вопросы, точно так, как это делает головной мозг.

"Искусственные биохимические системы, своим поведением копирующие деятельность головного мозга, успешно создавались уже в течение нескольких десятилетий различными группами ученых и исследователей" - рассказывает Лулу Киэн (Lulu Qian), старший научный сотрудник в области биоинжененрии их Калифорнийского технологического института. - "Но одной из самых сложных и практически неразрешенных проблем являлось обеспечение "понимания" и обмена информацией между людьми и искусственными биохимическими системами".

Состоя из четырех десятков искусственных нейронов, каждый из которых сделан из 112 различных цепочек ДНК, нейронная сеть может самостоятельно найти ответ на заданный учеными вопрос. Исследователи обучили нейронную сеть, "загрузив" ее данными об четырех известных ученых. Эти данные были закодированы простейшим набором ответов "Да" или "Нет" на четыре различных вопроса, к примеру, был ли этот ученый британцем?

В проводимых экспериментах исследователи загружали в пробирку с нейронной сетью неполное количество ответов на вопросы, которые "знала" нейронная сеть. Эти ответы представляли собой те же самые короткие цепочки ДНК. Используя, некоторые биохимические механизмы, вызывающие явление флуоресценции, нейронная сеть возвращала ответ, какого именно ученого имели ввиду люди, загружая в сеть набор ответов. Используя подобные флуоресцентные сигналы, нейронная сеть могла "сообщить", что для правильного ответа ей было введено недостаточное количество информации или введенная информация противоречит запомненным ею данным.

Исследователи проводили этот эксперимент 27 раз, каждый раз используя уникальный набор подсказок, выбранный из 81 возможного варианта. И каждый раз нейронная сеть дала правильный ответ.

Исследователи создали нейронную сеть, основываясь на простой биохимической модели нейрона, называемой линейной пороговой функцией. Нейрон, получая входные сигналы, умножает каждый из них на положительный или отрицательный коэффициент и, затем, складывает вместе полученные значения. Если результирующее превышает определенный порог, то это вызывает активацию нейрона и вырабатывает его выходной сигнал.

Сами исследователи признают, что созданная ими нейронная сеть обладает ограниченными функциями. Человеческий мозг в среднем состоит из 100 миллиардов нейронов, а созданная искусственная нейронная сеть - всего из 40 нейронов. Но и создание сети из 40 основанных на ДНК нейронов было для ученых непростой и тяжелой задачей, занявшей достаточно много времени. Да и быстродействие сети оставляет желать лучшего, "пробирочная" нейронная сеть выдает ответ спустя восемь часов после того, как в пробирку в виде цепочек ДНК был загружен набор подсказок.




Ключевые слова:
Нейрон, Сеть, Молекула, Цепочка, ДНК, Хранение, Воспоминание, Ответ, Вопрос

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Оптические нейронные сети - основа сверхбыстрых и сверхмощных систем искусс ...
  • Создана самая большая нейронная сеть, предназначенная для реализации технол ...
  • Стэнфордские ученые создают самую большую нейронную сеть на основе графичес ...
  • Компания Google создает нейронную сеть, моделирующую работу головного мозга ...
  • Искусственно выращенный в чашке Петри мозг обладает 12-секундной памятью.




  • 30 июля 2011 12:00
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Если так и дальше дело пойдет - лет эдак через десять ученые создадут искусственный мозг...


    --------------------
        
    30 июля 2011 12:52
    #2 Написал: CoJIb

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1155
    Скорей они создадут искусственный кабздец всей планете и еще систему расшатают так что ее по новой заказывать придется во вселенском супермаркете игрушки для начинающих создателей am
        
    30 июля 2011 14:50
    #3 Написал: Demnus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 270
    beany85,
    А чем собственно является мозг?
    В чем отличие искусственного от натурального?
    Проведу аналогию: клон - это точная копия живого существа с генетической точки зрения. Близнецы - это 2 идентичных живых существа с генетической точки зрения. Иначе говоря клоны = близнецы. Только одна пара искусственная, 2ая натуральная, никаких фактических отлтчий нет.
    Тоже касается мозга. Нет никакой разницы в том будет ли мозг натуральным или искусственным, если они одинаковы.
    А вот нейрокомпьютер, это уже совсем другое дело. В прочем ничего примечательного в факте работы нейросети и ее возможности анализировать информацию нет. Нейросети давно используются, и вы наверняка сами ими не раз пользовались, и можно скачать и поиграся с их програмной реализацией. В данном случае важно то что нейросеть реализована органически.
    Есть например проект который програмно имитирует работу значительного объема нэокортэкса мозга. Blue Brain Project С точки зрения создания искусственного мозга и понимания его функций и действий гораздо ближе к "созданию искусственного мозга".
        
    30 июля 2011 15:13
    #4 Написал: Vaneo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Demnus,отличия есть:искусственно построенный мозг- это работа над созданием "не с нуля".Там уже есть готовые элементы, которые нужно правильно соединить,извините за мой "французский".А природа начинает с тех процессов,которые мы может пока и не знаем,а если знаем,то на уровне ясельной подготовительной группы.Тем более, нужно учесть многомиллионный отработанный опыт природы. Посмотри фильм "Солдат" с Куртом Расселом.Там такой же смысл.
        
    30 июля 2011 15:36
    #5 Написал: Demnus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 270
    Vaneo, я, как бы, и пытался сказать, что в данном исследовании важен не факт создания системмы, а исследования фундомеентальных основ, в данном случае как раз таки нейросеть не достижение, а достижение ее органическая основа, в то время как намного более сложные нейросети, уже созданы програмно, чему я и привел пример ссылкой.
        

    Информация

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