跳转到路径导航栏
跳转到正文内容

新知客杂志:揭秘世界首个鼠脑机器人(图)

http://www.sina.com.cn  2008年10月31日 09:17  《新知客》
科技时代_新知客杂志:揭秘世界首个鼠脑机器人(图)

鼠脑机器人

  作者:唐郑亮

  往人身上植入芯片,换机器手臂,意念控制机器,这些想法早就不是什么新鲜事了。今年8月,英国里丁大学的工程系统学院宣布,制造了世界上第一台生物脑控制的机器人:一只鼠脑机器人!

  人工智能这个“人工”要如何实现,以前只想着怎么让电路像人一样思考,这在人脑的运行机制还没搞懂的时候,简直就是做梦。回过头来想一想,能不能直接把人脑接到电路上呢?这样就能直接看到它们是如何协作的。但是不必真找一个活人的脑子,老鼠的就可以,效果都一样,只需要6位数的神经元,第一步先看看它们会做什么再说。

  鼠脑机器人vs无头苍蝇

  听到鼠脑机器人的名字,立即就有人吸一口凉气:如果鼠脑拥有了机器人的强大力量,会不会向人类讨还血债,凭着它在实验室里牺牲的千万同胞的名义?如果他走进凯文•沃维克(Kevin Warwick)教授的实验室看一眼,就不会在有这样的担心了。所谓的鼠脑机器人,不过是个红绿色的小方盒子,在一张餐桌大小的场地上时而前进,时而折返,看起来比街头卖的电动玩具汽车还要粗糙得多,走起路来像只没头苍蝇——它跟苍蝇也就一个水平。苍蝇的"脑"中有10万个神经元,在这一位鼠脑机器人“米特•格登”(Meet Gordon)的“脑”里面,大概也只有5-10万个老鼠胚胎中提取出的神经元,而一只真正的老鼠有500万个神经元,人类有1000亿个。看上去,“米特•格登”似乎不能完成任何有用的任务,事实上它的确不能。那么为什么要把它制造出来呢?这要从它的设计者沃维克教授说起。

  如果世界上真的有科幻电影中那些科学怪人或者疯狂教授,那么一定就是这位沃维克教授。他最大的一个研究兴趣,就是将人和机器连起来,而且用自己的身体做实验品。2002年他写了那本著名的《我,半机械人》(I, Cyborg)。Cyborg这个名字至今还有许多不同的翻译,有的译为改造人、生化人、自动控制人,有的就直接译成“赛伯格”。它指的是这样一种人类,他们身体上不可缺少的某些部分,已经换成了机器零件,沃维克教授自己就是如此。按照他的说法,从1998年起,他已经成为了世界上第一个"赛伯格",因为他往自己手臂中植入了一块芯片,从此以后可以用意念直接控制机械手臂,甚至能通过互联网遥控千里之外的机械手抓握一颗葡萄。这个研究领域被叫做"人-计算机界面",沃维克教授认为,这是人类未来必然的发展趋势。

  沃维克教授的另一个研究兴趣,是制造一种能自己适应环境的机器人,它会自己从挫折中学习。这种机器人的头脑中没有多少预设的程序,就像休谟所说的是“一张白纸”。它用计算机模拟神经网络的运作,像真正的生物一样,为自己的“生存”而奋斗。他的实验团队观察到了很多有趣的学习和适应行为,据说还有过一个机器人,因为无法适应纷繁复杂的环境,“绝望”以至“自杀身亡”。

  老鼠的蓝牙躯体

  鼠脑机器人就是这两个想法的交汇点。之所以要制作“格登”,就是为了研究动物生存的奥秘:生物脑怎样学习适应环境。活的小白鼠能够学习走迷宫,沃维克教授的机器人也会学习,但是这是不是真的是一回事呢?不如把鼠脑放到机器人上面试一试。

  准确地说,这一片鼠脑并不是真的放在机器人头顶上到处乱转:没有必要这样麻烦,遥控就可以了。鼠脑的切片安放在一个巴掌大的培养皿中央,它叫做“多电极矩阵(MEA)”,有60×60=3600根电极和脑切片相连,像是一块特别大的CPU。这是鼠脑和机器相交流的关键部件,每个电极都可以捕捉神经元的电信号,也能向神经元放出电刺激。神经元和机器的差别就在这里弥合了。但是在神经生物学实验用的MEA中,神经元只能存活几个小时,然后因为缺乏营养而凋亡。但是“格登”的学习历程需要数十天的时间。在沃维克教授的实验室里,MEA得到不断输入的营养液,就像脑血管一样不断的输送氧气和养料,能够让切片中的脑细胞存活好几个月。MEA被放置在恒温箱中保存,电极信号则通过蓝牙无线电与机器躯体沟通。

  格登的躯体虽然简陋,却是实实在在的身体,既有运动器官——一对轮子,也有感觉器官——安装在四个侧面上的感应器,一旦格登撞到了场地四周的墙壁,感应器就产生电信号。哇呀!疼!如果它会说话的话,也许就是这样的惊呼。

    相关报道:

    智能聊天机器人接受专访 回答接近于人

    日本新型机器人酷似5岁小女孩(图)

    日本科学家研制出会骑独轮车的机器人(图)

上一页 1 2 下一页

Powered By Google 订制滚动快讯,换一种方式看新闻

新浪简介About Sina广告服务联系我们招聘信息网站律师SINA English会员注册产品答疑┊Copyright © 1996-2008 SINA Corporation, All Rights Reserved

新浪公司 版权所有