Trys pagrindiniai „Digital Twin Brain“ elementai: (1) smegenų atlasai, vaizduojantys anatominę struktūrą, (2) smegenų funkcijų modeliai ir (3) programos, teikiančios naujus realaus pasaulio duomenis. Kreditas: Išmanusis kompiuteris (2023). DOI: 10.34133/computing.0055 Naujausi neurologijos ir smegenų įkvėpto dirbtinio intelekto pokyčiai atvėrė naujas galimybes suprasti intelektą. Dabar Kinijos mokslų akademijos Automatikos instituto Tianzi Jiang vadovaujama tyrimų grupė apibūdino pagrindinius novatoriškos platformos, vadinamos Digital Twin Brain, komponentus ir savybes, kurios galėtų įveikti atotrūkį tarp biologinio ir dirbtinio intelekto ir suteikti naujų. įžvalgos apie abu.
Šis tyrimas buvo paskelbtas m Išmanusis kompiuteris.
Tinklo struktūra yra kažkas, kas bendra biologiniam ir dirbtiniam intelektui. Kadangi smegenys susideda iš biologinių tinklų, skaitmeninis modelis arba smegenų „dvynys“, sukurtas naudojant dirbtinius tinklus, leistų tyrėjams į modelį įtraukti žinias apie biologinį intelektą. Galutinis tikslas yra „skatinti dirbtinio bendro intelekto vystymąsi ir palengvinti tikslią psichinės sveikatos priežiūrą“, o tai reikalauja bendrų tarpdisciplininių mokslininkų pastangų visame pasaulyje.
Naudodami Digital Twin Brain, mokslininkai galėtų ištirti žmogaus smegenų veikimo mechanizmus, imituodami ir moduliuodami smegenis skirtingose būsenose įvairioms pažinimo užduotims atlikti. Pavyzdžiui, jie galėtų imituoti, kaip smegenys tinkamai funkcionuoja ramybės būsenoje ir kaip jos blogai funkcionuoja esant sutrikimams, arba sukurti metodus, kaip pakeisti jas nuo nepageidaujamos būsenos moduliuojant jų veiklą.
Nepaisant to, kad tai skamba kaip mokslinė fantastika, „Digital Twin Brain“ idėja stovi ant tvirto biologinio pagrindo. Jame yra trys pagrindiniai elementai: smegenų atlasai, veikiantys kaip struktūriniai karkasai ir biologiniai suvaržymai, daugiapakopiai neuroniniai modeliai, parengti remiantis biologiniais duomenimis, siekiant imituoti smegenų funkcijas, ir programų spektras, skirtas įvertinti ir atnaujinti esamą „dvynį“.
Numatoma, kad trys pagrindiniai elementai vystysis ir sąveikaus uždarame cikle. Dinamiškas smegenų atlasas leidžia sukurti patobulintus nervinius modelius, kurie sukuria realesnį funkcijų modeliavimą. Dabartinis „dvynys“, susidedantis iš šių modelių, tada patvirtinamas vis didėjančiame praktinių pritaikymų spektre, įskaitant ligų biomarkerių atradimą ir vaistų testus. Šios programos užbaigia ciklą pateikdamos grįžtamąjį ryšį, kad pagerintų smegenų atlasą.
Biologinės smegenys turi sudėtingą struktūrą ir sudėtingą dinamiką. Todėl norint išmokti sukurti savo skaitmeninį dvynį, reikalingi labai niuansuoti smegenų atlasai, įskaitant skirtingų mastelių, kelių modifikacijų ir net skirtingų rūšių atlasus. Turint išsamią atlasų kolekciją, galima nuodugniai ištirti įvairius smegenų aspektus, ryšius ir sąveiką tarp skirtingų smegenų regionų, taip pat pagrindinius smegenų organizavimo principus.
Kita vertus, smegenų atlasai taip pat yra suvaržymai ta prasme, kad neuronų modeliai turi būti pagrįsti jais, kad būtų „biologinis patikimumas“, ir tai kelia techninių iššūkių.
Jiang komanda teigia, kad Brainnetome atlasas bus svarbus komponentas kuriant Digital Twin Brain. Kinijos mokslų akademijos Automatikos instituto tyrėjų paskelbtas 2016 m. šis atlasas yra makro masto atlasas, apimantis 246 smegenų subregionus ir kuriamas siekiant „išsamų ir išsamų žmogaus smegenų struktūros ir jungiamumo kartografavimą“. .
Tuo tarpu, atsižvelgiant į tai, kad esamos smegenų modeliavimo platformos neatitinka jų anatominio pagrindo, autoriai mano, kad labai svarbu sukurti „atvirojo kodo, efektyvią, lanksčią ir patogią smegenų atlaso apribotą platformą, kuri būtų pakankamai galinga, kad palaikytų įvairias skales. ir multimodalinis modeliavimas. Vis dar yra daug neišspręstų klausimų, pvz., kaip efektyviai sujungti biologinių žinių daleles į skaitmeninį dvynį, kaip sukurti geresnius modelių modelius ir kaip integruoti Digital Twin Brain į praktinius scenarijus.
Apibendrinant galima pasakyti, kad skaitmeninės dvynių smegenys yra neurologijos ir dirbtinio intelekto konvergencija. Integruodama sudėtingus smegenų atlasus, dinaminius nervų modelius ir daugybę programų, ši platforma yra pasirengusi pakeisti mūsų supratimą apie biologinį ir dirbtinį intelektą.
Bendromis mokslininkų pastangomis visame pasaulyje „Digital Twin Brain“ žada tobulinti dirbtinį bendrąjį intelektą ir pakeisti tikslią psichikos sveikatos priežiūrą, atveriant kelią transformuojantiems proveržiams mūsų supratimo apie žmogaus protą, intelektualių technologijų plėtrai ir atradimams. terapiniai vaistai nuo smegenų sutrikimų.
Daugiau informacijos: Hui Xiong ir kt., Skaitmeninės dvynių smegenys: tiltas tarp biologinio ir dirbtinio intelekto, Išmanusis kompiuteris (2023). DOI: 10.34133/computing.0055
Teikia išmanioji kompiuterija
Citata: Tyrėjai planuoja sukurti „skaitmeninį smegenų dvynį“ (2023 m., spalio 11 d.), gautą 2023 m. spalio 12 d. iš https://techxplore.com/news/2023-10-plot-digital-twin-brain.html
Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.
