[版主&會員補充] 有（老鼠）腦子的機器人 [附圖/影片]

單單是神經元就可以那麼聰明了
我看未來移植大腦只是時間問題吧...

可能大家對於大腦的基本組成不見得理解, 小弟特地去找來了資訊給大家參考.

根據這篇文章:
http://life.nthu.edu.tw/~g864264/Neuroscience/neuron/brain.htm

大腦皮質 (Cerebral cortex) 主要功能有:
思考, 自主性運動,  語言, 推理, 知覺

而主要的結構是:
大腦皮質是由神經細胞所組成厚約僅2～6公釐的組織, 左右半球的皮質區是靠胼胝體互相連接。


至於神經元是否跟神經細胞相同:
http://www.dls.ym.edu.tw/neuroscience/cells_c.htm
神經系統的細胞，又名神經元的特化細胞，係以電化學的方式傳遞訊息。人腦中大約有十億的神經元。


也就是說. 腦子的構造其實是由很大量的神經元所組成. 足夠的神經元就能夠達成 "記憶/判斷/理智決定"
而 "自我意識" 應該也是其中一個副產物.

補充一個中文的影片:
[Youtube]MPGDhFYDuqE[/Youtube]

[ 本帖最後由 chlang 於 2008-8-18 14:43 編輯 ]

如果移植到主機板上
那肯定更棒了
電腦處理功能就更強啦

鼠腦機器人

　　往人身上植入芯片，換機器手臂，意念控制機器，這些想法早就不是什麽新鮮事了。今年8月，英國里丁大學的工程系統學院宣布，制造了世界上第一台生物腦控制的機器人：一只鼠腦機器人！  
  
　　人工智能這個“人工”要如何實現，以前只想著怎麽讓電路像人一樣思考，這在人腦的運行機制還沒搞懂的時候，簡直就是做夢。回過頭來想一想，能不能直接把人腦接到電路上呢？這樣就能直接看到它們是如何協作的。但是不必真找一個活人的腦子，老鼠的就可以，效果都一樣，只需要6位數的神經元，第一步先看看它們會做什麽再說。


　　鼠腦機器人vs無頭蒼蠅

　　聽到鼠腦機器人的名字，立即就有人吸一口涼氣：如果鼠腦擁有了機器人的強大力量，會不會向人類討還血債，憑著它在實驗室里犧牲的千萬同胞的名義？如果他走進凱文•沃維克(Kevin Warwick)教授的實驗室看一眼，就不會在有這樣的擔心了。所謂的鼠腦機器人，不過是個紅綠色的小方盒子，在一張餐桌大小的場地上時而前進，時而折返，看起來比街頭賣的電動玩具汽車還要粗糙得多，走起路來像只沒頭蒼蠅——它跟蒼蠅也就一個水平。蒼蠅的"腦"中有10萬個神經元，在這一位鼠腦機器人“ 米特•格登”(Meet Gordon)的“腦”里面，大概也只有5-10萬個老鼠胚胎中提取出的神經元，而一只真正的老鼠有500萬個神經元，人類有1000億個。看上去，“米特•格登”似乎不能完成任何有用的任務，事實上它的確不能。那麽為什麽要把它制造出來呢？這要從它的設計者沃維克教授說起。

　　如果世界上真的有科幻電影中那些科學怪人或者瘋狂教授，那麽一定就是這位沃維克教授。他最大的一個研究興趣，就是將人和機器連起來，而且用自己的身體做實驗品。2002年他寫了那本著名的《我，半機械人》(I, Cyborg)。Cyborg這個名字至今還有許多不同的翻譯，有的譯為改造人、生化人、自動控制人，有的就直接譯成“賽伯格”。它指的是這樣一種人類，他們身體上不可缺少的某些部分，已經換成了機器零件，沃維克教授自己就是如此。按照他的說法，從1998年起，他已經成為了世界上第一個"賽伯格"，因為他往自己手臂中植入了一塊芯片，從此以後可以用意念直接控制機械手臂，甚至能通過互聯網遙控千里之外的機械手抓握一顆葡萄。這個研究領域被叫做"人-計算機界面"，沃維克教授認為，這是人類未來必然的發展趨勢。

　　沃維克教授的另一個研究興趣，是制造一種能自己適應環境的機器人，它會自己從挫折中學習。這種機器人的頭腦中沒有多少預設的程序，就像休謨所說的是“一張白紙”。它用計算機模擬神經網絡的運作，像真正的生物一樣，為自己的“生存”而奮鬥。他的實驗團隊觀察到了很多有趣的學習和適應行為，據說還有過一個機器人，因為無法適應紛繁復雜的環境，“絕望”以至“自殺身亡”。


　　老鼠的藍牙軀體

　　鼠腦機器人就是這兩個想法的交匯點。之所以要制作“格登”，就是為了研究動物生存的奧秘：生物腦怎樣學習適應環境。活的小白鼠能夠學習走迷宮，沃維克教授的機器人也會學習，但是這是不是真的是一回事呢？不如把鼠腦放到機器人上面試一試。

　　準確地說，這一片鼠腦並不是真的放在機器人頭頂上到處亂轉：沒有必要這樣麻煩，遙控就可以了。鼠腦的切片安放在一個巴掌大的培養皿中央，它叫做 “多電極矩陣(MEA)”，有60×60=3600根電極和腦切片相連，像是一塊特別大的CPU。這是鼠腦和機器相交流的關鍵部件，每個電極都可以捕捉神經元的電信號，也能向神經元放出電刺激。神經元和機器的差別就在這里彌合了。但是在神經生物學實驗用的MEA中，神經元只能存活幾個小時，然後因為缺乏營養而凋亡。但是“格登”的學習歷程需要數十天的時間。在沃維克教授的實驗室里，MEA得到不斷輸入的營養液，就像腦血管一樣不斷的輸送氧氣和養料，能夠讓切片中的腦細胞存活好幾個月。MEA被放置在恆溫箱中保存，電極信號則通過藍牙無線電與機器軀體溝通。

　　格登的軀體雖然簡陋，卻是實實在在的身體，既有運動器官——一對輪子，也有感覺器官——安裝在四個側面上的感應器，一旦格登撞到了場地四周的牆壁，感應器就產生電信號。哇呀！疼！如果它會說話的話，也許就是這樣的驚呼。


　　一顆鼠腦的充實生活

痛覺，不像之前的研究，例如2003年美國亞特蘭大和澳大利亞珀斯的一群研究人員，讓MEA中的腦細胞控制三支彩色鉛筆，模仿藝術家作畫，或者是2004年弗羅里達大學的研究者，用MEA中的鼠腦來進行F-22戰鬥機的模擬飛行。它們都是虛擬世界中的虛空，需要人施加額外的刺激讓神經元保持活躍。


　　如果沒有電信號輸入，即使養料供應充分，神經元也會很快凋亡。這個道理很簡單，就是“思而不學則惘”，沒有環境的信號刺激，腦無法長期運作。就如同阻斷了一個人的觸覺、視覺、聽覺和其他所有感覺，就會讓他迅速的精神崩潰。

　　但是格登活得很好很充實，根本用不著額外的電刺激。沃維克教授說：“大約24小時內，神經元彼此伸出突觸，建立連接。一周之內，我們便可以看到一些自發放電，以及與普通老鼠或人類的大腦類似的活動。”這說明感應器真的就像是格登的感官，而它正在分析來自感官的信息，對這個奇怪的環境進行學習研究：怎樣走路才能不碰到牆壁呢？對格登的行走路徑進行分析的結果，也證實格登在慢慢學習一些東西。沃維克教授接下來給自己的任務，就是弄清楚，生物學習行為的基本原理。MEA的電極信號擺在面前，研究起來要比天然的動物容易多了。


　　人腦還不如鼠腦

　　沃維克教授並不是邪惡的瘋狂科學家，接下來的實驗也不會使用人腦，即使有志願者願意為科研獻出腦。這不僅是考慮到倫理的原因，事實上是根本用不著。在格登的研究中，就算用上人腦也不會有任何區別。因為神經元的工作原理都是一樣的，都是通過突觸傳遞的電信號。電刺激讓神經元突觸之間形成連接，於是格登學會了各種動作。
  
　　雖然格登的“感官”和“肢體”都簡單到了極點，但是並沒有什麽本質的區別。一切感覺和運動，在腦里都是同樣的神經元沖動，既沒有一種帶顏色的電信號專門來表示視覺，也沒有什麽帶聲音的電信號來傳遞聽覺。許多實驗早就證實了這一點，威斯康星大學的保羅•巴切•利塔(paul bachy rita)研制的裝置，就能讓盲人通過舌頭感知圖像；而普利茅斯大學的亞當•蒙塔頓的Eyeborg還能讓色盲者通過耳朵感知顏色。格登和我們的區別，除了神經元的數量差了6個數量級，就是它們的感覺器官非常簡單。誰叫它不幸生在了這個狹窄的小盒子里，一輩子也不可能像普通老鼠一樣見到太陽照常升起。但是神經元能學習適應這樣的感官，掌握生物最本質的能力，就是自己適應環境。
新聞來源: 新知客 於October 31, 2008 11:34:09