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本文作者: 金紅 | 2015-10-22 17:14 |
一直以來,人類都在設(shè)法讓機(jī)器人像人一樣思考,換句話說就是,像人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)一樣工作。其中一個很重要的能力是對周圍環(huán)境的認(rèn)知,人類和其他動物有辨別方位的能力,這是由于我們的大腦中有兩種神經(jīng)元腦細(xì)胞“位置”和“網(wǎng)格”在工作,這兩個腦細(xì)胞分別位于海馬體區(qū)域和內(nèi)嗅皮層區(qū)域,被稱為大腦定位系統(tǒng)。如果機(jī)器人也有這兩個神經(jīng)元腦細(xì)胞呢,它們是不是也能辨識方向。
據(jù)MIT報(bào)道,以新加坡科技研究局(A*STAR)教授李海洲(音譯)為首的研究團(tuán)隊(duì)為機(jī)器人模擬了這兩種細(xì)胞,他們并未模式腦細(xì)胞的物理實(shí)體,只是在軟件中構(gòu)建了一個簡單的二維模型,不過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這些模擬的腦細(xì)胞確實(shí)能夠幫助一個輪式機(jī)器人辨別方向。
這項(xiàng)研究意義重大,它證明了機(jī)器能夠模擬人類大腦錯綜復(fù)雜的活動。以前,有研究者同樣也曾多次用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來訓(xùn)練機(jī)器人識別和抓取物體,不過這些并未真正反映出真實(shí)生物大腦的復(fù)雜性和微妙性。在給A*STAR另外兩名教授的郵件中,李海洲如此寫道:“人造網(wǎng)格細(xì)胞能夠提供一個自適應(yīng)的、強(qiáng)健的地圖和導(dǎo)航系統(tǒng)。人類和其他動物對于環(huán)境有一種本能的導(dǎo)航能力,毫不費(fèi)力。”
位置細(xì)胞最早是在20世紀(jì)70年代由 John O’Keefe 發(fā)現(xiàn),他發(fā)現(xiàn)每當(dāng)一只老鼠經(jīng)過區(qū)域內(nèi)同一點(diǎn)時(shí),位置細(xì)胞就會發(fā)射。網(wǎng)格細(xì)胞由 May-Britt 和 Edvard Moser 于2005年發(fā)現(xiàn)。每當(dāng)動物到達(dá)一個三角網(wǎng)格中的任意位置時(shí),網(wǎng)格細(xì)胞就會激活,并提供一個更加具體的空間位置信息。
位置細(xì)胞與網(wǎng)格細(xì)胞還有其他同類型的腦細(xì)胞一起,再加上大腦對感覺信息的處理,網(wǎng)格和位置細(xì)胞為動物提供了一種內(nèi)部感知,可以感知周圍的世界及自身位于其中的位置。這個發(fā)現(xiàn)讓三個科學(xué)家獲得了在2014年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。
受此啟發(fā),李海洲等人想在機(jī)器人身上同樣做此實(shí)驗(yàn)。他們將機(jī)器人安置在一間35平方米的辦公室內(nèi)讓其自由游蕩,以此驗(yàn)證它的人造位置細(xì)胞和網(wǎng)格細(xì)胞起到了與動物細(xì)胞相似的效果。
當(dāng)然,這個導(dǎo)航系統(tǒng)目前還比較初級,研究者說他們需要開發(fā)一個更加便捷的系統(tǒng),例如如何應(yīng)對環(huán)境的改變。同時(shí)李海洲希望這個研究能讓神經(jīng)科學(xué)家更好地了解大腦的定位導(dǎo)航系統(tǒng)中的功能。
對大腦的研究一直以來被當(dāng)做更好地研究人工智能,不過大腦的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性讓神經(jīng)學(xué)研究變得異常困難。艾倫人工智能研究所CEO Oren Etzioni 表示人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其實(shí)受大腦影響非常小,“它們是分布式的計(jì)算元素,但是與神經(jīng)元相比非常簡單,連接與神經(jīng)突觸相比也相當(dāng)簡單?!睂τ诶詈V薜热说难芯?,他說“看起來不錯,這正是讓人激動的地方?!?/p>
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