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加拿大滑铁卢大学科学家制成迄今为止最复杂人造大脑
加拿大滑铁卢大学科学家制成迄今为止最复杂人造大脑
作者:孝文 | 2012/12/4 13:59:27 | 浏览:1230 | 评论:0

  加拿大一个科学家组称,他们已经研制出迄今为止最接近真实大脑的机能大脑模型。这个利用超级电脑运行的模拟大脑拥有的一个数码眼睛,可以用来进行视觉输入,它的机械臂能绘制出它对视觉输入做出的反应。这个模拟大脑非常先进,它甚至能通过IQ测试的基本测试。

加拿大滑铁卢大学科学家制成迄今为止最复杂人造大脑
这种“大脑”能够处理视觉线索,并在纸上复制它们

加拿大滑铁卢大学科学家制成迄今为止最复杂人造大脑
简图展示Spaun的处理信息的过程

  加拿大滑铁卢大学的神经学家和软件工程师表示,这是迄今为止产生的世界上最复杂、最大规模的人类大脑模型模拟。这个名叫Spaun的大脑由250万个模拟神经元组成,它能执行8种不同类型的任务。这些任务的范围从描摹到计算,再到问题回答和流体推理(fluid reasoning),可谓五花八门。测试期间,科学家亮出一系列数字和字母,让Spaun记入储存器,然后科学家亮出另一种字母或符号,作为指令,告诉Spaun借助它的记忆力做什么。随后机械臂会描绘出任务输出。该研究成果发表在《科学》杂志上。

  Spaun的大脑由250万个神经元组成,它分解成一串模拟头盖骨子系统,其中包括前额皮质、基底神经节和丘脑,它们通过模拟神经元连接在一起,精确模拟真正的人类大脑的线路布局。这种模拟大脑的基本概念,是努力让这些子系统的行为很像真正的大脑:视觉输入经过丘脑处理,最终数据被储存在神经元里,然后基底神经节向一部分皮层发送任务指令。所有这些计算结果都是通过精确的生理学模拟进行的,模仿电压尖脉冲和神经传递素。Spaun甚至模拟了人类大脑的局限性,努力储存更多短期记忆,而不是少量记忆。从机械学上来说这个模拟大脑非常简单,但是它的变通能力非常惊人。

  研究人员表示,在这种大脑的发展方面存在一些非常诱人的暗示:从简单任务开始,然后把它们积聚起来,组合到一起,制成具有复杂功能性的模型。由克里斯-埃利亚史密斯领导的这个科研组称,他们下一步是让Spaun具备自适应可塑性——通过简单的行动重新布局新线路、学习新任务的能力,而不只是按照事先编排好的程序做。作为终极目标,埃利亚史密斯非常看好Spaun的发展前景。他说:“它有助于我们了解大脑行为、生物基及其相关行为。这对所有类型的健康应用非常重要。”测试中他“杀死”人造神经元,并观察Spaun的执行能力的下降,这对了解自然衰老和退行性疾病至关重要。

  Spaun是根据Nengo制成的,后者是用来模拟神经系统的一种图形化的开源软件包。如果你想模拟自己的大脑,你可以下载Spaun神经模型,不过你可能需要比台式电脑更强的执行能力。

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