Робокомплексы Есть ли замена мозгу. Медицинские роботы и искусственный интеллект

23-01-2011, 10:05 | Автор: klassik | Просмотров: 5274
Как сегодня управляются медицинские роботы? Во-первых, это зависит от их назначения. Хирургические роботы управляются человеком, значит, это скорее роботизированные устройства с дистанционным управлением. Медицинские роботы вроде медицинских сестер и братьев принимают решения согласно заложенной в них программе, которую писали люди. Роботы, которые «думают» самостоятельно еще только разрабатываются и этому есть причины. Но что именно делается сейчас для того чтобы медицинские роботы любого назначения были обеспечены мозгом?

С изобретением компьютера отъявленные оптимисты провозгласили: «Теперь машины будут думать за нас!». Прошло некоторое время, и пыл как-то незаметно угас. Выяснилось, что постоянно растущая скорость обработки информации компьютерами и мышление – это разные вещи. Компьютерная программа «Deep Blue» умудрилась несколько раз обыграть Каспарова в шахматы. Но это было достигнуто не за счет мышления, а благодаря способности и скорости перебора вариантов в поисках оптимального хода. Сейчас искусственный интеллект напрямую ассоциируется с роботами. Создаются интеллектуальные роботы, способные действовать самостоятельно в определенных условиях. Это одно из направлений, по которому развиваются и медицинские роботы. Однако большая часть достижений сегодня связаны все-таки в области сопряжения человеческого или просто биологического мозга и компьютеризированных устройств.

Есть ли замена мозгу. Медицинские роботы и искусственный интеллект


Управление протезами или другими системами непосредственно с помощью мозга, вживление чипов и других электронных устройств с медицинскими целями, изучение процесса мышления и самого мозга, попытки его имитации – вот основные точки сопряжения медицины, медицинских роботов и искусственного интеллекта. Примеров этому достаточно. Вот только несколько достижений последних лет.

Обезьяна думает – робот ходит

Три года назад японские и американские ученые совместными усилиями создали робота, движениями которого управляют сигналы от мозга обезьяны. Сигнал с мозга «человеческого предка» снимался за тысячи километров – в одной из лабораторий университета в Северной Каролине. С помощью интернета он передавался в японский город Киото, где в одной из лабораторий гуманоид искусственного происхождения ростом в полтора метра повторял все движения обезьяны. Разработка сыграла свою роль в последующих исследованиях по созданию протезов, управляемых непосредственно из мозга.

Есть ли замена мозгу. Медицинские роботы и искусственный интеллект

Японский андроид, управляемый американской обезьяной


Этой же проблеме посвящена и работа ученых Медицинского факультета Питтсбурского университета. Они обучили обезьяну управлять механической рукой с помощью мысли. Во время эксперимента биотоки мозга обезьяны через специальные зонды передавались на руку -манипулятор и заставляли ее двигаться.

«GORDON – крысиные мозги» на службе робомедицины

Известный британский ученый Кевин Уорвик для изучения мозговой деятельности создал робота, который управляется с помощью нескольких тысяч искусственно выращенный нейронов мозга крысы. Этот киборг по имени GORDON способен преобразовывать сигналы своего мозга в движение, обучаться. Исследования механизмов работы этого детища помогают ученым в поиске причин и способов лечения нейродегенеративных заболеваний человека вроде болезни Альцгеймера или Паркинсона, могут послужить и в создании, скажем, инвалидных колясок, которые будут управляться непосредственно мозгом больного.

Есть ли замена мозгу. Медицинские роботы и искусственный интеллект

Киборг по имени Гордон


Как продолжение исследований в этом направлении можно рассматривать RATCAR от японских ученых. Здесь уже используются не искусственно выращенные нейроны крысиного мозга, а сам мозг. В него для снятия сигнала вживлены специальные электроды. Сигнал они передают на систему, которая приводит механизм в движение.

Мозги искусственного происхождения

Попытки приспособить живой мозг для управления робототехническими устройствами – это только одна сторона медали. Идет и обратный процесс – естественный мозг пытаются воссоздать искусственно. Здесь успехи не столь впечатляющи. Одна из самых успешных попыток – это разработка корпорации IBM. Специалистам этой компании удалось смоделировать работу участка коры головного мозга из 1 млрд. нейронов с 10 триллионами синоптических связей. Кроме, непосредственно компьютерной техники, пришлось разработать и алгоритм, который способен воссоздать процессы и связи между нейронами. В масштабе человеческого мозга это капля в море. Мозг человека содержит 30 млрд. нейронов, площадь коры головного мозга человека всего около 2200 кв. см.. Кора же головного мозга крысы, которую тоже пытались воссоздать с использованием суперкомпьютеров, размером с обычную почтовую марку. Для имитации участка мозга с 1 млрд. нейронов инженерам IBM потребовался компьютер, в котором 147 456 процессоров и 144 терабайта оперативной памяти.

Есть ли замена мозгу. Медицинские роботы и искусственный интеллект


Группа ученых из Европы создала целый микропроцессор, который повторяет работу мозга человека. Это устройство имитирует работу 50 000 нейронов, объединенных имеющих около 50 млн. синаптических связей друг с другом. По когнитивным способностям этот процессор уступает даже мышиному мозгу. Специалисты же говорят: "Мы не пытались создать полноценную замену мозгу человека, в наши задачи входило воспроизведение структур мозга в компьютерных технологиях. Такой подход с одной стороны позволит лучше понять, как работает мозг человека, а с другой, разработка таких чипов открывает путь к созданию действительно многопоточных процессоров, способных одновременно управлять тысячами потоков данных".

Вот так на сегодня выглядит, может и не полный, но ответ на вопрос «Есть ли замена мозгу?». Пока нет. Но работа продолжается непрерывно. Кто знает, может через пару десятков лет медицинские роботы и станут интеллектуальной элитой нашего общества.

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.