Tuesday, March 5, 2024
HomeBioकैसे एक डिश में न्यूरॉन्स ने "पोंग" खेलना सीखा

कैसे एक डिश में न्यूरॉन्स ने “पोंग” खेलना सीखा

आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस रिसर्च का पुराना लक्ष्य आर्टिफिशियल जनरल इंटेलिजेंस को विकसित करना है – यानी साइंस फिक्शन में देखा जाने वाला सचेत या मानवीय एआई। इंजीनियर अक्सर कोशिश करके इस “एजीआई” का अनुसरण करते हैं एल्गोरिदम विकसित करें या एआई आर्किटेक्चर मानव मस्तिष्क की जानकारी को सीखने और एकीकृत करने की क्षमता पर आधारित है, और संदर्भ को इस तरह से एक साथ रखता है कि यह वास्तव में कुछ समझ सके। लेकिन सीखने और बुद्धिमत्ता को फिर से बनाने के एक नए दृष्टिकोण में, डिशब्रेन नामक एक प्रणाली इसके बजाय जीवित मस्तिष्क के ऊतकों को प्रौद्योगिकी के साथ मिला देती है।

DishBrain, ऑस्ट्रेलियाई बायोटेक कंपनी का एक उत्पाद कॉर्टिकल लैब्स, एक ऐसा मंच है जो जीवित न्यूरॉन्स को इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल संकेतों के साथ उत्तेजित करके कार्य करने के लिए सिखा सकता है, फिर कोशिकाओं में परिणामी गतिविधि को पढ़ सकता है। आज (12 अक्टूबर) को प्रकाशित नए काम में न्यूरॉनशोधकर्ताओं ने दिखाया कि माउस या मानव न्यूरॉन्स की संस्कृतियां क्लासिक 1972 अटारी वीडियो गेम खेलना सीखने में सक्षम थीं पांग लगभग पांच मिनट के बाद।

“मैं कहूंगा कि इसे सीखने का एक रूप कहना सही है क्योंकि यह लक्ष्य-निर्देशित गतिविधि अनुकूलन है जो मिनटों तक फैलता है,” हार्वर्ड मेडिकल स्कूल न्यूरोसाइंटिस्ट यास्मीन एस्कोबेडो लोज़ोयाजिसने अध्ययन पर काम नहीं किया, बताता है वैज्ञानिक ईमेल पर।

कॉर्टिकल लैब्स के मुख्य वैज्ञानिक अधिकारी के अनुसार ब्रेट कगनोयह पर्याप्त सबूत है कि उत्तेजना और प्रतिक्रिया के साथ प्रदान किए गए न्यूरॉन्स के सुसंस्कृत नेटवर्क सीखने में सक्षम हैं- और वे “संवेदनशील” हैं, वे बताते हैं वैज्ञानिक. उनका कहना है कि और सुधारों के साथ, डिशब्रेन का उपयोग बुद्धि के तंत्र की जांच करने, न्यूरॉन्स पर फार्मास्यूटिकल्स के प्रभावों का अध्ययन करने या जैविक और इंजीनियर घटकों के संश्लेषण के आधार पर बेहतर एआई विकसित करने के लिए किया जा सकता है।

“क्या यह सोचने का एक नया तरीका हो सकता है कि न्यूरॉन्स क्या हैं?” कगन पूछता है। “क्या वे सिर्फ मानव और पशु जीव विज्ञान का हिस्सा हैं? या क्या वे बुद्धि के लिए एक नई जैव सामग्री हो सकते हैं? . . . आप जो उपयोग कर सकते हैं, उसकी कोशिश और नकल क्यों करें?”

कोर्टिकल लैब्स

देखना “एक सिलिकॉन मस्तिष्क का निर्माण

डिशब्रेन सिस्टम इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल उत्तेजना और रिकॉर्डिंग के लिए इन विट्रो सेटअप है। कॉर्टिकल न्यूरॉन्स की संस्कृतियां इलेक्ट्रोड के ग्रिड पर उगाई जाती हैं जो विशिष्ट न्यूरॉन्स को झटका देने में सक्षम होती हैं जो मस्तिष्क में अपने पड़ोसी से प्राप्त होने वाले विशिष्ट इलेक्ट्रोकेमिकल संचार के समान होती हैं। सरणी एक सेल की इलेक्ट्रोफिजियोलॉजिकल प्रतिक्रिया को भी रिकॉर्ड कर सकती है और जो भी डिजिटल कार्य हाथ में है, उस प्रतिक्रिया को फीड कर सकती है, सिस्टम के सॉफ़्टवेयर और जीवित मस्तिष्क कोशिकाओं के बीच रीयल-टाइम संचार और फीडबैक की एक बंद-लूप प्रणाली बना सकती है। सरणी शारीरिक रूप से विभिन्न वर्गों में विभाजित है: एक संवेदी क्षेत्र, जिसके माध्यम से न्यूरॉन्स और कई मोटर क्षेत्रों को प्रतिक्रिया और उत्तेजना प्रदान की जाती है।

में पांग, एक खिलाड़ी को गेंद को अपने लक्ष्य में प्रवेश करने से रोकने के लिए अपने पैडल (पिक्सेल की एक पंक्ति से थोड़ा अधिक) का उपयोग करना चाहिए, जबकि एयर हॉकी के एक आभासी खेल की तरह इसे अपने प्रतिद्वंद्वी में मारने की कोशिश कर रहा है। सरल खेल एक लोकप्रिय खेल बन गया है सबूत की अवधारणा चुनौती मस्तिष्क-कंप्यूटर इंटरफ़ेस सिस्टम के लिए। एक मोटर क्षेत्र में स्थित न्यूरॉन्स से गतिविधि में स्पाइक्स की व्याख्या खेल पैडल को ऊपर ले जाने के लिए संकेतों के रूप में की जाती है। दूसरे में न्यूरोनल गतिविधि पैडल को नीचे ले जाती है।

“जब हम उन्हें जानकारी देते हैं, तो हम इसे उतना ही करीब बनाने की कोशिश करते हैं” [as possible] जैविक रूप से क्या प्राप्त हो सकता है,” कगन कहते हैं।

जबकि कगन का कहना है कि न्यूरॉन्स वास्तव में खेलते थे पांग वास्तविक समय में, उनकी टीम को सादगी के लिए कुछ संशोधन करने पड़े। “वह पैडल बड़ा है, गेंद थोड़ी धीमी गति से चलती है,” वे कहते हैं। इसके अलावा, न्यूरॉन्स का लक्ष्य जीतने के बजाय उच्च स्कोर का पीछा करना है। इसलिए, “इसके खिलाफ खेलने के लिए वास्तव में एक प्रतिद्वंद्वी नहीं है; यह जीत नहीं सकता, ”कगन कहते हैं। “जीत की स्थिति बनाने और बनाने की कोशिश करना अधिक जटिल होगा। यह सब था [in terms of outcomes] ‘गेंद को हिट’, ‘खेलते रहें,’ या ‘हार’ की स्थिति थी, जहां उन्हें एक अलग तरह की प्रतिक्रिया मिली।”

DishBrain प्रणाली पर एक अत्यधिक परस्पर तंत्रिका संस्कृति की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवि

कोर्टिकल लैब्स

न्यूरॉन संस्कृतियों को प्रदान की गई उत्तेजनाएं तीव्रता और पूर्वानुमेयता के संदर्भ में भिन्न थीं। कागज के अनुसार संवेदी क्षेत्र में न्यूरॉन्स को नियमित रूप से कमजोर झटके प्रदान किए जाते थे जो खेल में गेंद की स्थिति को एन्कोड करते थे। जब मोटर क्षेत्रों में न्यूरॉन्स इस तरह से व्यवहार करते हैं कि वे गेंद के साथ पैडल को स्क्रीन पर वापस उछालने के लिए सफलतापूर्वक रेखांकित करते हैं, तो संवेदी क्षेत्र न्यूरॉन्स को अनुमानित उत्तेजना दी जाती है जो न्यूरोनल कनेक्टिविटी को बढ़ावा देती है-न्यूरॉनल एक इनाम के समकक्ष। जब वे ऐसा करने में विफल रहे, तो उन्हें एक अप्रत्याशित प्रोत्साहन दिया गया जो कि लंबा और अधिक तीव्र था, जिसके परिणामस्वरूप संस्कृति में व्यवधान उत्पन्न हुआ। न्यूरॉन्स ने जल्द ही विघटनकारी उत्तेजनाओं से बचना और “हिट” स्थिति की तलाश करना सीख लिया।

प्रेरित प्लुरिपोटेंट स्टेम सेल और भ्रूण माउस न्यूरॉन्स से सुसंस्कृत दोनों मानव न्यूरॉन्स खेल खेलना सीखने में सक्षम थे, और समय के साथ दोनों प्रकार की कोशिकाओं की संस्कृतियों के प्रदर्शन में सुधार हुआ। हालांकि, अध्ययन के अनुसार, मानव कोशिकाओं ने गेंद को लगातार अधिक बार हिट करते हुए, रैली के समय में काफी अधिक वृद्धि की। समय के साथ प्रदर्शन में सुधार, कगन कहते हैं, इस बात का सबूत है कि न्यूरॉन्स का एक छोटा नेटवर्क किसी कार्य को सीखने में सक्षम है, बशर्ते उसे पर्याप्त और विशिष्ट प्रतिक्रिया और संकेत दिए गए हों।

एरिक चांगन्यूयॉर्क में फीनस्टीन इंस्टीट्यूट फॉर मेडिकल रिसर्च में बायोइलेक्ट्रॉनिक मेडिसिन संस्थान में एक न्यूरोसाइंटिस्ट, जिन्होंने अध्ययन पर काम नहीं किया, बताता है वैज्ञानिक ईमेल पर कि उन्हें सेटअप दिलचस्प लगता है, यह कहते हुए कि “इस परियोजना की उपयोगिता इस समय स्पष्ट नहीं है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि यह सार्थक नहीं है। जैसा कि हम जानते हैं, कंप्यूटर और आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस कई विशिष्ट कार्यों में मानव मस्तिष्क से बेहतर प्रदर्शन कर सकते हैं, इसलिए मुझे यकीन नहीं है कि इस प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ बातचीत करने वाले मुट्ठी भर न्यूरॉन्स से कौन सा एप्लिकेशन लाभान्वित होगा। ”

हालांकि, एस्कोबेडो लोज़ोया ने उल्लेख किया है कि वह संभावित दवाओं को स्क्रीन करने के लिए इस्तेमाल की जा रही प्रणाली को देख सकती है कि क्या वे मस्तिष्क समारोह को प्रभावित कर सकते हैं।

शायद हवा में और भी अधिक यह है कि क्या डिशब्रेन में सुसंस्कृत न्यूरॉन्स संवेदनशील हैं। कगन स्वीकार करते हैं कि उनका दावा है कि यह भावना का प्रतिनिधित्व करता है, विवाद पैदा करने की संभावना है, विशेष रूप से वह जो कहते हैं वह एआई विकास क्षेत्र में प्रचार और बूस्टरवाद की अधिकता है।

“यह एक ऐसा शब्द था जिस पर हमने बहुत विचार और आंतरिक बहस की,” कगन कहते हैं, यह देखते हुए कि उन्होंने और उनके सहयोगियों ने एक टिप्पणी प्रकाशित की AJOB तंत्रिका विज्ञान इस साल की शुरुआत में उनकी पसंद की शब्दावली पर। “मुझे जोर देना चाहिए कि हमारा मतलब चेतना नहीं है,” वे कहते हैं, हालांकि दोनों को अक्सर मिलाया जाता है। “चेतना यह अनुभव है कि मनुष्य होने का अनुभव कैसा होता है। संवेदना, औपचारिक और ऐतिहासिक रूप से, पर्यावरण को महसूस करने में सक्षम हो रही है। . . और इसका जवाब देने के लिए। ”

वह परिभाषा यहां लागू होती है, उन्होंने आगे कहा। “हमें लगता है कि यह पहली बार है जब न्यूरॉन्स को एक ऐसे वातावरण में रखा गया है जिसके साथ वे बातचीत कर सकते हैं,” शरीर के मध्यस्थ के माध्यम से पर्यावरण के साथ अप्रत्यक्ष संबंध रखने के बजाय।

हर कोई आश्वस्त नहीं है। चांग का कहना है कि “यह एक प्रूफ-ऑफ-थ्योरी पेपर है जो दर्शाता है कि एक डिश में जीवित न्यूरॉन्स एक सीमित तरीके से कंप्यूटर चिप के साथ कैसे इंटरैक्ट करते हैं, लेकिन यह ऐसा कुछ नहीं है जिसे मैं ‘सेंटेंस’ या ‘बायोलॉजिकल इंटेलिजेंस’ कहूंगा।” के लिए उसका हिस्सा, एस्कोबेडो लोज़ोया कहते हैं। “मैं यह तय करना छोड़ दूंगा कि क्या यह दार्शनिकों के लिए ‘भावना’ है।”

कगन का कहना है कि वह इस तरह की आलोचना का स्वागत करते हैं क्योंकि उनकी टीम सिस्टम को विकसित करना जारी रखती है: “हमने जितना संभव हो सके प्रचार को कम करने की कोशिश की,” वे कहते हैं, “हमें लगता है कि प्रभाव रोमांचक हैं; इसके चारों ओर प्रचार की कोई आवश्यकता नहीं है।”

Leave a Reply

Most Popular

Recent Comments