Hoofdcategorieën

'Binnen vijftien jaar hybride van computer en insectenbrein'

Door Mick de Neeve, woensdag 5 december 2007 09:52, views: 22.979

Volgens professor Charles Higgins van de universiteit van Arizona kan beeldverwerking veel efficiënter en goedkoper indien insectenhersenen worden gebruikt. Producten zouden binnen tien tot vijftien jaar in de winkel kunnen liggen.

In het Neuromorphic Vision and Robotic Systems-laboratorium van de universiteit van Arizona tracht de professor robots te bouwen met de hersen- en oogfunctionaliteit van insecten. Als dergelijke functionaliteit op een chip wordt geëtst, kost dat momenteel zo'n zestigduizend dollar, vertelde Higgins aan Computerworld. Bovendien heeft de natuur veel effectievere ontwerpen voortgebracht dan wat er in de diverse labs in elkaar is geknutseld. Genoeg reden om levend materiaal met elektronica te verbinden, zo stelt de professor.

Biomorphische robot van Charles Higgins Een kleine stap in die richting heeft Higgins al gezet. Hij is erin geslaagd om elektroden met een zenuwcel in een mottenbrein te verbinden. Die elektroden zijn ook verbonden met een elektronisch brein dat een robot kan aansturen. Momenteel is hij bezig om vier elektroden aan de weerszijden van het mottenbrein vast te knopen, om de hoeveelheid visuele informatie die de robot krijgt op te voeren. 'Dat moet informatie opleveren over objecten links en rechts van het dier, die in verschillende richtingen en met verschillende snelheden bewegen', aldus Higgins.

De wetenschapper verwacht dat er binnen afzienbare tijd insectenbreintjes gekweekt kunnen worden die in elektronica verwerkt kunnen worden. De technologie zou bijvoorbeeld in auto's kunnen worden toegepast om de omgeving in de gaten houden om ongelukken te vermijden, of in militaire robots die de vijand in de gaten kunnen houden terwijl ze bepaalde taken uitvoeren. Militaire toepassingen zijn er vermoedelijk het eerst: een van de organisaties die Higgins' lab financieel ondersteunt is het onderzoekscentrum van de Amerikaanse luchtmacht.

Volgende 10:26
Vorige 09:31

Reacties

«  1  2  3  4  5  6  »

Hmm, en wederom word de science-fiction zo ongeveer ingehaald door de werkelijkheid. In (iirc) het boek Snowcrash had je ook al computers/servers die eigenlijk bestonden uit een hoop gekweekt hersenweefsel.

Dat wordt nog leuk, wie gaat hier het "virus" voor bedenken... }>

Dat bestaat al. De Griep ;)

vader: kutmug

*SPLAT*

zoon: AAARGH, mijn nieuwe webcam :'(

zal vast niet komen omdat science fiction een grote inspiratiebron is van ideeën en wensen die we waar willen maken he ;)

Even naar de garage, de insectenhersens zijn afgestorven...pfff. Hoe ga je dat ooit praktisch toepasbaar maken ? Hersens hebben ook energie nodig en zonder lichaam hebben ze de neiging af te sterven.
Leuk bedacht herr Frankenstein maar ik zie het er niet van komen.

Is waarschijnlijk wel over nagedacht, die dingen zijn vast wel kunstmatig in leven te houden.

De hersenen zouden op een soort microSD-achtig kaartje kunnen zitten die je los kunt kopen en in een apparaat kunt drukken. Op dit kaartje zal dan een houdbaarheids- of geboortedatum staan.

Ik zie al speelgoed voor me wat eruit ziet als (een steviger versie van) het apparaat op het plaatje in het artikel, welke je kan uitbreiden met een sprinkhanenbrein of een flooienbrien, of een mierenbrien. Zo zou het speelgoed telken anders reageren met een ander brein.

Ik durf dit toch niet zo snel af te schieten. Deze technologie staat nog in de kinderschoenen. Misschien is 15 jaar kortdag maar wie weet over 50 jaar. Feit is wel wel dat de natuur veel efficienter met de visuele omgeving om gaat dan chips.

Toch ben ik ook wat sceptisch, want wie kan me zeggen dat het resultaat niet is opgeblazen en vroeg naar buitengebracht omr bijvoorbeeld meer geld los te krijgen?

Ik denk dat die 15 jaar niet erg overdreven is. Men is al geruime tijd bezig met dit soort onderzoek. Ik heb een aantal jaren geleden (niet meer dan 3jaar) een keer een documentaire gezien waarin je dus een beeld kreeg vanuit de hersenen van een (Levende) vlieg. Ik denk dat dit redelijk op hetzelfde idee is gebaseerd.

De specifieke technologie besproken in het artikel staat weliswaar in de kinderschoenen, maar zo zit ook het met de wetenschap die neurologische structuren uit de natuur na probeert te bouwen, ook wel bekend als kunstmatige intelligentie (eventueel cognitief ;)).

Hierin worden adaptieve systemen gebouwd die qua ontwerp hetzelfde principe hanteren als hersenen. Deze systemen worden eveneens met de dag beter ontworpen en goedkoper te produceren. Ik zie weinig reden om op de lange termijn gebruik te maken van herseninsecten wanneer we zelf in staat zijn om soortgelijke systemen te fabriceren die zonder de nadelen van levend weefsel komen.

Voorbeeldjes:
Handschriftherkenning van de postdiensten. Visuele informatie wordt hier uiterst efficient verwerkt. Weliswaar is het apparaat groot en log, maar zoals we weten waren de eerste computers ook zo groot als een concerthal. Zolang het principe klopt en er ruimte voor miniturisatie is, valt er een hoop goeds te verwachten.
Ook zijn er adaptieve systemen ontwikkeld die aan de hand van visuele informatie van een MRI scan met 99% zekerheid de degeneratieve ziekte Alzheimer's kunnen vaststellen. Dit percentage ligt vér boven dat van gespecialiseerde neurologen en radiologen.
Dit om aan te geven dat we niet per se 'de natuur' (levend weefsel uit organismen) nodig hebben om soortgelijke prestaties te leveren.

Dessalniettemin natuurlijk geen reden om dit concept verder uit te diepen, aangezien hier wel degelijk toekomst voor is op de middel-lange termijn, maar op de erg lange termijn (50 jaar) vermoed ik dat wij deze hersenen wel kunnen imiteren tegen relatief lage kosten.

verder heb je natuurlijk wel gelijk in je scepsis waarin je twijfel uit over de publicatie. steeds vaker worden onderzoeksresultaten overdreven onder druk van economische of prestigieuze belangen *kuch* stamcel dude *kuch*

@ i-chat
toch ga je hier dan voorbij aan 't kosten plaatje, hij had 't in dit artiekel ook al over 60.000 dolar voor iets achtelijk simpels als een motte brein
Dat is omdat de huidige systemen in de kinderschoenen staan. Dit is altijd duur. En wat kan meneer de onderzoeker op dit moment voor 60.000 dollar? Tuurlijk, hij kan over 10 jaar iets meer dan een zwart-wit-beeld van 5x5 pixels omzetten naar electrische signalen, maar dan zijn de concurrerende systemen dus ook weer verder...

, - je zou je voor de grap 's moete afvragen hoevel peta-hertz je op een kilo-core cpu nodig hebt om de volgende taken af te handelen...
Ik denk dat mijn hele uiteenzetting over adaptieve systemen een beetje aan jou ontgaan is. Ik trek nooit de vergelijking met computersystemen zoals ze in je PC bestaan, maar ik vergelijk insectenhersenen met systemen die net zo opgebouwd zijn als het zenuwnetwerk in de hersenen van een mens (alleen minder 'zenuwcellen' bezitten en hierom minder krachtig zijn).

etc waar je zou 's voro de grap moete ondekken hoe je een mensenbrein uit 'n lichaam kon halen en puur pc taken laten doen daaar kan zelfs Blue GENE bij lange na niet tegen op vermoed ik...
De reden JUIST waarom we computers (en geen slaven) gebruiken is omdat deze efficienter zijn in de taken waarvoor we ze ontworpen hebben. Rekenen bijvoorbeeld. |:(

[Reactie gewijzigd door Eskimo0O0o]


toch ga je hier dan voorbij aan 't kosten plaatje, hij had 't in dit artiekel ook al over 60.000 dolar voor iets achtelijk simpels als een motte brein - daar kun je heel wat motten voor kweken hoor. bovendien zijn levende hersenen onmetelijk veel sneller, - je zou je voor de grap 's moete afvragen hoevel peta-hertz je op een kilo-core cpu nodig hebt om de volgende taken af te handelen...


het luisteren naar de omgeving,
het kijken naar en laptop beeld,
het onafhandeklijk van elkaar bewegen van een stuk of 20 gewrichten (typen)
adem halen,
maag en darm stelsel aansturen om 't eten te verteren...
etc etc etc etc etc...

etc waar je zou 's voro de grap moete ondekken hoe je een mensenbrein uit 'n lichaam kon halen en puur pc taken laten doen daaar kan zelfs Blue GENE bij lange na niet tegen op vermoed ik...

"etc waar je zou 's voro de grap moete ondekken hoe je een mensenbrein uit 'n lichaam kon halen en puur pc taken laten doen daaar kan zelfs Blue GENE bij lange na niet tegen op vermoed ik..."

Ik denk dat de menselijke hersennen juist ontzettend slecht zijn in typische pc-taken.

Over het algemeen zijn neurale netwerken vrij slecht in staat om in absoluute en seriele termen te denken.
Daarom kunnen we (vergeleken met een computer) maar traag rekenen. Ondertussen zijn we wel in staat complexe situaties snel in te schatten. Daar heeft een computer dan weer veel meer moeite mee.


"het luisteren naar de omgeving,
het kijken naar en laptop beeld,
het onafhandeklijk van elkaar bewegen van een stuk of 20 gewrichten (typen)
adem halen,
maag en darm stelsel aansturen om 't eten te verteren...
etc etc etc etc etc... "

Deze dingen kunnen wat mij betreft allemaal op een 486 ( :9 ) worden gedaan.
Waar we als mens wel erg goed in zijn is het interpreteren van de gehoorde geluiden en het bekeken scherm.

Dat gaat dus nog een stapje verder.
En dat is dus ook waar computers inherent niet erg goed in zijn.

[Reactie gewijzigd door koelpasta]


Dat zijn nu net dingen die een 486 niet kan. Situatie inschatten aan de hand van impulsen en input uit de omgeving is iets waar computers hopeloos tekort schieten. Computers kunnen niet schatten. Die spugen output uit na het verkrijgen van input. Organische breinen kunnen heel direct en snel een inschatting maken aan de hand van een veelvoud van verschillende impulsen. Luisteren is iets wat heel moeilijk is. Een computer kan prima geluid detecteren en registreren, maar luisteren betekent dat je heel accuraat weet wat het geluid betekent. Zoals je weet is spraakherkenning nog steeds een zeer lastig computerprobleem, maar een organisch brein is daar beter in. Niet dat een mottenbrein daar goed in is.

Je geeft zelf aan dat interpretatie moeilijk is voor computers en makkelijk is voor mensen. Dat is precies de reden waarom een 486 dus niet kan luisteren, maar eventueel wel zou kunnen "horen" Snap je het nuanceverschil van de 2 werkwoorden? Ergens naar kijken en daadwerkelijk iets zien is ook een verschil. Dat zijn punten waar veel winst te halen valt gok ik.

@ Roit

Het "leven" is toch niets meer dan een kleine electrische spanning die signalen tussen neuronen mogelijk maken? Dan zullen de mini breintjes vast dmv een knoopcel in "leven" te houden zijn. Zal wel lastig vervangen zijn. "U heeft maximaal 7.2 seconden om de batterij te vervangen alvorens uw auto sterft" oid.

[Reactie gewijzigd door rRac0on]


Nee.
Zenuwweefsel communiceert inderdaad middels een stroom, maar niet op dezelfde wijze als een chip. 'Stroom' vindt bij een zenuwcel plaats door in- en uitstroom van geladen ionen, in tegenstelling tot electrische circuits, waar electronen over geleidende banen juist voor de verplaatsing van lading zorgen.
De veronderstelling dat een zenuwcel 'leeft op electrische spanning' is een enorme miskleun. De reden dat zenuwcellen bestaan is juist om deze spanning te genereren en verplaatsen, maar de brandstof die ze hiervoor moeten verbruiken is (voornamelijk) zuurstof en glucose. Verder moeten toxische afvalstoffen zoals CO2 (een zuur, levende cellen zijn erg gevoelig voor pH fluctuaties) continue afgevoerd worden om te voorkomen dat de cellen sterven.

Dus zo simpel is het niet om een minibreintje in leven te houden. Kijk maar naar wat voor irreversibele schade bij een mens optreedt als de hersenen gedurende 6 minuten geen zuurstof krijgen...

[Reactie gewijzigd door Eskimo0O0o]


In de film De Lift hadden ze toch ook gebruik gemaakt van een of andere biologische computer? Daar liep het niet erg goed mee af :+

Klinkt interessant, maar vraag me toch af of over 15 jaar de ruwe rekenkracht van cpu's niet een stuk hoger is dan wat hij verwacht van insectenbrains.. Daarbij vermoed ik dat 15 jaar een optimistische schatting is.

Het is natuurlijk wel een interessante ontwikkeling. Als je alleen al denkt aan de werking
van bijvoorbeeld het vliegenoog of de bewegings- en reactiesnelheid van een vlieg.
10 tot 15 jaar lijkt me wel erg snel, bovendien zal de aansturing vast wel last hebben van bugs :+

[Reactie gewijzigd door straffe_hendrik]


Zolang die insekten maar geen loodzwaar OS hoeven draaien kan het allemaal klein blijven, maar een OS van 8gb geeft toch wat problemen qua opslag op een USB stick op dat arme dier :+

Dus geen BEE-OS zeg maar.. :*)

Robocop anyone ? :)

Wel een interessante techniek maar beetje zielig voor de beestjes die ze er voor doden mja zo gaat dat nu een maal.

ze doden de beestjes niet, ze laten de mot immers beslissingen maken op basis van visuele informatie, niet dat de mot er nog als een mot uit ziet..

ik vraag me af hoelang zulke mottenhersenen blijven functioneren, ik dacht dat insecten nou niet zo heel lang leven...

ik vraag me af hoelang zulke mottenhersenen blijven functioneren, ik dacht dat insecten nou niet zo heel lang leven...
dat regel je dan weer genetisch ;)

[Reactie gewijzigd door Ro_WI]


ze doden de beestjes niet, ze laten de mot immers beslissingen maken op basis van visuele informatie, niet dat de mot er nog als een mot uit ziet..

ik vraag me af hoelang zulke mottenhersenen blijven functioneren, ik dacht dat insecten nou niet zo heel lang leven...
Ik vraag me af hoe je die draajes op zo'n mottenbrein soldeert.

beetje zielig voor de beestjes die ze er voor doden
Als jij 's nachts wordt geteisterd door een mug in je slaapkamer, laat je die zeker leven?

Vaak wel, maar niet altijd. Maar dan heb je het ook over een beest wat op mij wil parasiteren en ik kan haar daar niet van weerhouden door te zeggen dat ik het niet wil :)

Als ik af en toe zie hoeveel insectenlijken er op de voorruit van mijn auto zitten weet ik niet of ik wel apparatuur in mijn auto wil hebben gebasseerd op insecten hersens die proberen ongelukken te voorkomen. :+


Overclocken gaat dan makkelijk! Insecten worden hyperactief van warmte. Even de fohn op je nieuwe Insect-CPU en dat ding loopt meteen 2x zo snel }>

wordt altijd beetje huiverig van dit soort berichten... De volgende stap is "zo" gezet, naar mensenhersenen ;( ...en dan is het einde nabij...

wordt altijd beetje huiverig van dit soort berichten... De volgende stap is "zo" gezet, naar mensenhersenen ;( ...en dan is het einde nabij...
Voordat er daaraan begonnen wordt verwacht ik dat wij meer iets gaan doen in de zin van nanobots in het menselijk lichaam in plaats van dat wij dingen uit het menselijk lichaam gaan halen voor niet-menselijke doelen.

Nanobots zijn zo klein dat ze overal doorheen kunnen gaan. Uiteindelijk zou je ze ook kunnen programmeren om kankercellen op te zoeken en uit te schakelen of misschien zelfs te genezen. Als een mens een kankercel kan onderscheiden van een gewone cel onder een microscoop, dan moet dat voor zo'n bot ook mogelijk zijn.

Als een mens een kankercel kan onderscheiden van een gewone cel onder een microscoop, dan moet dat voor zo'n bot ook mogelijk zijn.
Het menselijk brein is wel vele malen meer geavanceerd dan wat je in een nanobotje kan proppen. Dat is ook de limitatie van de implementatie. Je kunt in zo'n ding waarschijnlijk geen mierenhersens proppen, die je geleerd hebt een kankercel te herkennen, daar zijn die hersens simpelweg te groot voor.

Het voordeel van nano-robotica zit hem in hoe klein het is, dat het tussen de moleculen kan rondbewegen. Als het zo groot maakt als een cell loop je weer risico's. (zoals je imuunsysteem wat compleet op tilt slaat)


"... en waarom zou dat het einde zijn?"

Omdat we dan vrij zeker weten dat 'de mens' op den duur vervangen zal worden door de robot.
Zie ook evolutieleer.

[Reactie gewijzigd door koelpasta]

«  1  2  3  4  5  6  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 10:26
Vorige 09:31
VNU Media logo Powered by True

© 1998 - 2008 Tweakers.net - Alle rechten voorbehouden

Uitgever van: