Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

05.03.2023
22:48

"Что-то заставляющее" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

05.03.2023
22:44

«Юнона» сфотографировала вблизи вулканический спутник Юпитера

05.03.2023
21:34

Площадь ледяного кольца вокруг Антарктиды уменьшилась до рекордного уровня

05.03.2023
21:29

Телескоп NASA «Нэнси Грейс Роман» предоставит новые возможности для изучения Вселенной

05.03.2023
17:51

Исследователи разрабатывают «биокомпьютеры» на основе органоидов мозга

    Хотя искусственный интеллект иногда обладает впечатляющими возможностями, человеческий мозг остается непревзойденным. Он способен выполнять несколько задач одновременно, лучше принимает сложные логические решения и требует гораздо меньше энергии, чем алгоритмы машинного обучения. Чтобы преодолеть эти различия, исследователи из Университета Джона Хопкинса пытаются создать "биокомпьютеры" на основе органоидов мозга. Ученые выращивают органоиды в лаборатории уже почти два десятилетия. Эти миниатюрные органы, имитирующие структуру и функции настоящих человеческих органов, очень полезны для медицинских исследований: они помогают лучше понять органы и болезни, которые их поражают, позволяют испытывать новые лекарства или проводить различные эксперименты.

    Томас Хартунг, профессор наук о здоровье окружающей среды в Блумбергской школе общественного здравоохранения Джона Хопкинса, и его коллеги особенно заинтересованы в органоидах мозга. Используя клетки кожи человека, перепрограммированные в стволовые клетки, а затем в клетки мозга, они смогли создать первые функциональные "мини-мозги" в 2012 году. Каждый органоид содержит от 30 000 до 50 000 клеток - это примерно размер нервной системы плодовой мушки. Теперь они планируют построить компьютер на основе этих органоидов, чтобы использовать всю вычислительную мощь человеческого мозга. "Биоинформатика - это большая работа по сжатию вычислительной мощности и повышению ее эффективности для преодоления существующих технологических ограничений", — сказал Хартунг.

    Объем памяти каждого мозга оценивается в 2500 ТБ, в нем насчитывается от 86 до 100 миллиардов нейронов с более чем 1015 связями. Хотя человеческий мозг медленнее машин обрабатывает простую информацию, он значительно превосходит их в обработке сложной информации. Оказывается, мозг лучше обрабатывает небольшие и/или неопределенные данные и может выполнять как последовательную, так и параллельную обработку. В 2013 году четвертому по величине компьютеру в мире потребовалось 40 минут, чтобы смоделировать 1 секунду 1% мозговой активности человека, сообщают исследователи в журнале Frontiers in Science. Увеличенное изображение органоида мозга, полученного в лаборатории Томаса Хартунга; нейроны окрашены в пурпурный цвет, ядра клеток - в синий, а другие поддерживающие клетки - в красный и зеленый. Хартунг и его коллеги сейчас рассматривают возможность использования необычайной вычислительной мощности и емкости памяти нашего мозга. Биокомпьютер, работающий на клетках человеческого мозга, экспоненциально расширит возможности современных вычислений. В частности, он сможет обрабатывать сложные вычисления быстрее, чем человеческий мозг, но с гораздо меньшим потреблением энергии.

    В качестве примера Хартунг упоминает суперкомпьютер "Frontier", расположенный в Ок-Риджской национальной лаборатории: в июне 2022 года со скоростью обработки 1,1 exaFLOPS он стал самым быстрым суперкомпьютером в мире, впервые превысив вычислительные возможности человеческого мозга (производительность которого оценивается примерно в 1 exaFLOPS)... но потребляя в миллион раз больше энергии (21 МВт против 10-20 Вт)! Эта новая область исследований, которую команда называет "органоидным интеллектом", требует преобразования существующих органоидов мозга в более сложные и прочные структуры, обогащенные несколькими типами клеток и генов, связанных с обучением и памятью.

    "Современные органоиды мозга содержат десятки тысяч клеток, но для поддержки сложных вычислений мы стремимся увеличить это число до 10 миллионов", — говорят исследователи. Архитектура органоидной интеллектуальной системы для биологических вычислений. Также необходимо будет разработать искусственные кровеносные сосуды для поддержания жизни и здоровья органоидов. Использование микрофлюидических систем в этом случае не только обеспечит их выживание, но и позволит осуществлять коммуникацию посредством пространственно-временных химических сигналов. Команда представляет себе сложные сетевые интерфейсы, в которых органоиды мозга будут подключены к датчикам, устройствам ввода/вывода нового поколения и системам машинного обучения. Они также будут связаны друг с другом и с сенсорными органоидами (например, органоидами сетчатки). Это, конечно, потребует разработки новых алгоритмов и коммуникационных интерфейсов. "Эта технология обещает беспрецедентный прогресс в плане скорости вычислений, вычислительной мощности, эффективности данных и емкости хранилища, и все это при более низких требованиях к энергии", — резюмируют исследователи. А для того, чтобы обеспечить этически и социально ответственное развитие этого органоидного интеллекта, в команду был включен разнообразный консорциум ученых, биоэтиков и представителей общественности. Кроме того, эти исследования будут использованы не только для создания сверхмощных компьютеров, органоидный интеллект также может помочь выяснить патофизиологию нарушений нейроразвития и нейродегенерации (таких, как деменция или болезнь Паркинсона) и найти новые методы лечения. Это также прольет свет на некоторые особенности развития мозга, считающегося нейроатипичным.

    "Инструменты, которые мы разрабатываем для биологических вычислений, — это те же самые инструменты, которые позволят нам понять изменения в нейронных сетях, характерные для аутизма, без использования животных или доступа к пациентам, понять глубинные механизмы, объясняющие, почему у пациентов возникают эти когнитивные проблемы и нарушения", — объясняет Лена Смирнова, доцент кафедры экологического здоровья и инженерии в Университете Джона Хопкинса и первый автор исследования, представляющего эту новую область исследований. Однако до появления биокомпьютеров на рынке должно пройти еще некоторое время. По словам Хартунга, могут пройти десятилетия, прежде чем органоидный интеллект сможет обеспечить работу системы, такой же интеллектуальной, как мышь. Но если усилия по разработке будут предприняты сейчас, то первые прототипы могут появиться уже при нашей жизни.

    Источник: New-Science.ru https://new-science.ru/issledovateli-razrabatyvajut-biokompjutery-na-osnove-organoidov-mozga/

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

05.03.2023
17:32

Подводная интернет-инфраструктура оказалась под угрозой из-за климатических изменений

05.03.2023
17:21

Астрономы обнаружили молодую звезду рядом с черной дырой в центре Млечного пути

05.03.2023
15:05

Тень чёрной дыры: как это возможно?

05.03.2023
10:45

Quaoar - еще один объект Солнечной системы, имеющий систему колец наподобие колец Сатурна

05.03.2023
10:21

Заброшенные шахты могут быть использованы в качестве "гравитационных" систем хранения энергии

04.03.2023
23:39

Ученые представили самую подробную геологическую модель Земли за последние 100 миллионов лет

04.03.2023
23:33

Климатологи выяснили, сколько выбросов СО2 пришлось на лесные пожары в 2021 году

04.03.2023
23:03

Найден юпитер, который вращается вокруг «критической» звезды

04.03.2023
22:48

Околоземные спутники испортили снимки телескопа "Хаббл"

04.03.2023
21:14

"Расширенное смотрение Матюшина" - новое в литературном обозрении Соломона Воложина

04.03.2023
20:37

Астрономы приблизились к пониманию того, что ионизировало Вселенную

04.03.2023
19:50

Климат Земли определяют лишь 12% ее поверхности. Вот где находятся эти места

04.03.2023
19:41

НАСА даст ответ на фундаментальный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной?

04.03.2023
19:25

Средний и крупный бизнес уже начал заменять людей чат-ботами на рабочих местах

04.03.2023
17:25

Астрономы обнаружили "невозможный Юпитер"

<< 261|262|263|264|265|266|267|268|269|270 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList