Otak kembar digital: merapatkan kecerdasan biologi dan kecerdasan buatan

Serangkaian perkembangan terkini dalam sains saraf dan teknologi AI yang diilhamkan oleh struktur otak manusia telah membuka kemungkinan baharu untuk kita menyelesaikan misteri kecerdasan. Kini, pasukan penyelidik yang diketuai oleh Profesor Jiang Tianzi dari Institut Automasi, Akademi Sains China, telah menggariskan komponen dan ciri utama platform inovatif yang dipanggil "Otak Kembar Digital." Platform ini berjanji untuk merapatkan jurang antara kecerdasan biologi dan kecerdasan buatan dan menyediakan penyelesaian baru untuk kedua-dua hujung.

Penyelidikan ini diterbitkan dalam jurnal "Intelligent Computing" pada 22 September.

Persamaan utama antara kecerdasan biologi dan kecerdasan buatan ialah kedua-duanya tergolong dalam struktur rangkaian. Memandangkan otak terdiri daripada rangkaian biologi, penyelidik berharap dapat menggunakan rangkaian buatan untuk membina model digital yang sepadan atau "kembar" otak untuk memasukkan pengetahuan tentang kecerdasan biologi ke dalam model. Matlamat utama langkah ini adalah untuk "menggalakkan pembangunan kecerdasan buatan am dan menggalakkan penjagaan kesihatan mental yang tepat." Dan tidak dinafikan bahawa realisasi matlamat bercita-cita tinggi ini tidak dapat dicapai tanpa usaha bersama saintis dari pelbagai disiplin di seluruh dunia.

Menggunakan otak kembar digital, penyelidik boleh meneroka mekanisme kerja otak manusia dengan mensimulasikan/mengawal otak untuk melaksanakan pelbagai tugas kognitif dalam keadaan berbeza. Contohnya, mereka boleh memodelkan cara otak berfungsi secara normal semasa rehat dan masalah yang mungkin berlaku akibat penyakit, atau merangka cara baharu untuk mengawal aktiviti otak dan membimbingnya keluar daripada keadaan tidak sihat.

Walaupun bunyinya seperti fiksyen sains, otak kembar digital mempunyai asas teori biologi yang kukuh. Ia menyepadukan tiga elemen teras: peta otak yang berfungsi sebagai perancah struktur dan mekanisme kekangan biologi, model saraf pelbagai peringkat yang dilatih pada data biologi untuk mensimulasikan fungsi otak, dan satu siri algoritma yang digunakan untuk menilai dan mengemas kini "kembar" semasa permohonan salinan.

Tiga elemen teras ini dijangka akan terus berkembang dan berinteraksi melalui gelung tertutup. Pemetaan otak dinamik boleh menambah baik model saraf untuk menghasilkan simulasi berfungsi yang lebih realistik. Pada masa lalu, "kembar" yang terdiri daripada model sedemikian telah disahkan dalam pelbagai senario aplikasi praktikal yang sentiasa berkembang, termasuk penemuan biomarker penyakit dan ujian dadah. Aplikasi ini akan memberikan maklum balas berterusan, dengan itu mempertingkatkan peta otak untuk melengkapkan keseluruhan gelung operasi.

Otak biologi mempunyai struktur yang kompleks dan sistem dinamik, jadi adalah perlu untuk mewujudkan peta otak yang sangat terperinci, termasuk peta skala yang berbeza, pelbagai mod, dan juga daripada spesies yang berbeza, untuk memahami logik pembinaan kembar digital . Dengan mengumpul peta yang berkaitan secara menyeluruh, penyelidik boleh meneroka dengan mendalam semua aspek otak, serta hubungan dan interaksi antara kawasan yang berbeza dalam otak, dan akhirnya menyelesaikan misteri prinsip organisasi otak.

Sebaliknya, peta otak juga mewakili kekangan, iaitu model saraf mesti berdasarkan peta untuk mencapai "kebolehpercayaan biologi", yang juga membawa cabaran teknikal.

Pasukan Jiang Tianzi percaya bahawa peta rangkaian otak akan menjadi bahagian penting dalam pembangunan otak kembar digital. Pada tahun 2016, penyelidik dari Institut Automasi Akademi Sains China mengumumkan bahawa peta makro itu merangkumi 246 kawasan otak dan sedang bergerak ke arah "pemetaan meluas dan terperinci" struktur dan ketersambungan otak.

Pada masa yang sama, memandangkan platform simulasi otak yang sedia ada sering kekurangan asas anatomi, penulis percaya bahawa adalah penting untuk mereka bentuk "satu set platform simulasi otak sumber terbuka, cekap, fleksibel, mesra pengguna dan terhad kepada atlas. ". Platform mestilah cukup berkuasa untuk menyokong pemodelan berbilang skala dan pelbagai modal. Sudah tentu, masih terdapat banyak soalan yang belum dijawab untuk diselesaikan, seperti cara menganyam pengetahuan biologi kompleks dengan berkesan ke dalam salinan kembar digital, cara mereka bentuk model simulasi yang lebih baik dan cara mengintegrasikan otak kembar digital ke dalam senario sebenar.

Secara keseluruhannya, otak kembar digital sebegini mewakili integrasi neurosains dan kecerdasan buatan. Dengan menyepadukan peta otak yang kompleks, model saraf dinamik dan pelbagai aplikasi, platform ini berjanji untuk merevolusikan pemahaman kita tentang kecerdasan biologi dan kecerdasan buatan. Dengan usaha bersama saintis di seluruh dunia, otak kembar digital dijangka menggalakkan pembangunan kecerdasan buatan am, merevolusikan perubatan psikologi ketepatan, dan akhirnya membantu kita memahami pemikiran manusia secara menyeluruh, merancang pembangunan teknologi pintar, dan mendapatkan rawatan transformatif untuk penyakit otak membuka jalan ke arah.

Atas ialah kandungan terperinci Otak kembar digital: merapatkan kecerdasan biologi dan kecerdasan buatan. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!