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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(gè)很重要的能力是對周圍環(huán)境的認(rèn)知，人類和其他動(dòng)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(gè)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(gè)神經(jīng)元腦細(xì)胞呢，它們是不是也能辨識(shí)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(gè)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(gè)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(cuò)綜復(fù)雜的活動(dòng)。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(shí)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(gè)自適應(yīng)的、強(qiáng)健的地圖和導(dǎo)航系統(tǒng)。人類和其他動(dòng)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(huì)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(dòng)物到達(dá)一個(gè)三角網(wǎng)格中的任意位置時(shí)，網(wǎng)格細(xì)胞就會(huì)激活，并提供一個(gè)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(dòng)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(gè)發(fā)現(xiàn)讓三個(gè)科學(xué)家獲得了在2014年獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
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(dòng)物細(xì)胞相似的效果。
當(dāng)然，這個(gè)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(gè)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(gè)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。”對于李海洲等人的研究，他說“看起來不錯(cuò)，這正是讓人激動(dòng)的地方。”
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