Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Elon Musk chce łączyć człowieka z komputerem. Neuralink prezentuje implant mózgowy

Recommended Posts

Elon Musk ogłosił przełom w dziedzinie synchronizacji ludzkiego mózgu ze sztuczną inteligencją. Podczas pokazu na żywo Musk zaprezentował układ scalony zbudowany przez jego firmę Neuralink. To w pełni samodzielny implant mózgowy, który bezprzewodowo przesyła informacje o aktywności mózgu, nie wymagając przy tym żadnego zewnętrznego sprzętu. Działanie chipa zaprezentowano na przykładzie żywej świni.

Uczestnicy pokazu mogli zobaczyć grupę świń, z których jedna miała wszczepiony implant. Ekran nad nią na bieżąco pokazywał i rejestrował aktywność jej mózgu. Dotychczas by zarejestrować działanie mózgu konieczne było podłączenie badanej osoby lub zwierzęcia do zewnętrznego urządzenia, np. elektroencefalografu (EEG).

Celem Muska jest stworzenie implantu mózgowego, który bezprzewodowo połączy ludzki mózg ze sztuczną inteligencją i pozwoli na kontrolowanie komputerów, protez i innych maszyn jedynie za pomocą myśli. Implant może służyć też rozrywce. Za jego pomocą będzie bowiem można kontrolować gry.

Musk chce stworzyć implant, który będzie rejestrował i zapisywał aktywność milionów neuronów, przekładając ludzkie myśli na polecenia dla komputera i odwrotnie. Wszystko to miało by się odbywać za pomocą niewielkiego wszczepialnego implantu.
Prace nad implantem pozwalającym na stworzenie interfejsu mózg-komputer trwają od ponad 15 lat. Ich celem jest umożliwienie normalnego funkcjonowania ludziom z chorobami neurologicznymi czy paraliżem. Badania bardzo powoli posuwają się naprzód. Od 2003 w USA implanty mózgowe wszczepiono mniej niż 20 osobom. Wszystkie dla celów badawczych. Większość z takich systemów posiada jednak części, które wystają poza organizm, umożliwiając w ten sposób zasilanie i transmisję danych. Takie zewnętrzne części to ryzyko infekcji. Są ponadto niepraktyczne.

Neuralink twierdzi, że jej układ jest najbardziej zaawansowany z dotychczasowych. Zawiera procesor, nadajnik bluetooth, akumulator oraz tysiące elektrod. Każda z tych elektrod rejestruje aktywność do 4 neuronów.

Bolu Ajiboye, profesor inżynierii biomedycznej z Case Western Reserve Univeristy, który jest głównym naukowcem konsorcjum BrainGate pracującym nad implantami dla pacjentów neurologicznych, mówi, że jeśli chip Muska będzie przez dłuższy czas umożliwiał bezprzewodową transmisję danych, to mamy do czynienia dużym postępem na tym polu. W Neuralinku pracują mądrzy ludzie prezentujący innowacyjne podejście. Wiem, co oni tam robią i z niecierpliwością czekam na wyniki, stwierdza uczony.

Na razie jednak osiągnięcia Neuralink znamy z prezentacji, a nie z recenzowanych artykułów. Nie wiemy na przykład, a jaki sposób urządzenie transmituje tak dużą ilość danych bez generowania uszkadzającego mózg ciepła. Ponadto, jak zauważa Ajiboye, urządzenie jest dość duże jak na implant mózgowy. Jest to bowiem cylinder o średnicy 23 i długości 8 mm. Tymczasem urządzenie, które obecnie testuje BrainGate ma wymiary 4x4 mm. Zawiera też element wystający przez czaszkę oraz 100 elektrod. Tymczasem urządzenie Neuralinka korzysta z 1000 elektrod.

Podczas pokazu z udziałem Muska wykorzystano trzy świnie, z których jedna – imieniem Gertruda – miała wszczepiony implant. Widać było, że za każdym razem gdy Gertruda węszy, zwiększała się aktywność elektryczna jej mózgu.
Jednak rejestracja danych to nie wszystko. Najważniejsze jest ich dekodowanie. Wiele laboratoriów na całym świecie poświęciło wiele czasu na opracowywanie algorytmów mających na celu interpretację sygnałów z mózgu. Neuralink nam tego nie zaprezentował, mówi Ajiboye.

Pierwsze implanty Neuralinka mają mieć zastosowanie medyczne. Mogą np. trafić do ludzi z uszkodzonym rdzeniem kręgowym. Jednak Elon Musk stwierdził, że w przyszłości chce wyjść poza zastosowania medyczne. Słowa te wywołały duże poruszenie w mediach. Jako naukowcy specjalizujący się w dość szczególnej dziedzinie musimy być odpowiedzialni za słowa, ważyć obietnice jakie składamy i uważać na to, co opowiadamy o naszej technologii. Gdy pojawił się Elon Musk nasze prace przyciągnęły uwagę mediów. To dobrze, jednak rodzi to też wyzwania. A jednym z takich wyzwań jest odróżnienie propagandy od rzeczywistości.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tak żem czuł... Czysty marketing, kasa od inwestorów się kończy?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Przecież z tego co pamiętam na początku była mowa o takich cudach jak przeglądanie internetu bezpośrednio w umyśle... Czyli uploud danych do mózgu, czegoś takiego na razie jeszcze długo nie będzie a przynajmniej nie z takimi małymi interfejsami korowymi obejmującymi tylko wycinek kory i z tego co wiem, ten nie ma możliwości stymulacji, a więc jest to jednokierunkowy korowy BCI. Ale pomijając marketing - interfejs fajny :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, Warai Otoko napisał:

Czyli uploud danych do mózgu, czegoś takiego na razie jeszcze długo nie będzie a przynajmniej nie z takimi małymi interfejsami korowymi obejmującymi tylko wycinek kory i z tego co wiem, ten nie ma możliwości stymulacji, a więc jest to jednokierunkowy korowy BCI.

To chyba nie jest największy problem. Dorosły mózg chyba nie jest aż tak plastyczny, żeby się zorientował i zbudował rozpoznawanie sygnału z nowego narządu. Gdyby wszczepiać takie implanty niemowlakom, może wtedy mózg zdołałby to wykorzystać. Pewnie opanujemy mózg na tyle,ze będzie możliwe wytwarzanie dowolnych wrażeń, myśli, informacji za pomocą stymulacji przezczaszkowej, ale  wtedy to zakładam czapeczkę aluminiową :D Choć pewnie do tego czasu to i białe karły zdążą wyparować.

Share this post


Link to post
Share on other sites
25 minut temu, Jajcenty napisał:

To chyba nie jest największy problem. Dorosły mózg chyba nie jest aż tak plastyczny, żeby się zorientował i zbudował rozpoznawanie sygnału z nowego narządu. Gdyby wszczepiać takie implanty niemowlakom, może wtedy mózg zdołałby to wykorzystać.

Nie za bardzo rozumiem :P Co nie jest problemem, ten "uploud" ? Dorosły mózg jest plastyczny całe życie, inaczej nie mógłbyś się uczyć, oczywiście sa limity. Mózg dziecka uczy się zupełnie inaczej, ale nie wiem jak to powiązać z tym co napisałeś :P

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Warai Otoko napisał:

Mózg dziecka uczy się zupełnie inaczej, ale nie wiem jak to powiązać z tym co napisałeś

Eksperyment: wszczepiam kamerę termowizyjną niemowlakowi i dorosłemu, gdzieś w okolice nerwu wzrokowego. Kamera zamienia obraz na impulsy niskonapięciowe, które dostarczam drutem do wnętrza czaszki. Mój postulat:

u dziecka wykształcą się struktury w mózgu pozwalające skorzystać z nowego zmysłu np. łapanie piłki w ciemności,

u dorosłego nic się nie wykształci - będzie mu tylko niewygodnie.

Dlatego sądzę że implanty, albo muszą doskonale naśladować sygnały z urządzeń wejścia (oko, ucho, etc.), albo muszą być implantowane jak najwcześniej.

Ale to calkowite Sci-Fi, bo ja się na tym całkowicie nie znam.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 minut temu, Jajcenty napisał:

Dlatego sądzę że implanty, albo muszą doskonale naśladować sygnały z urządzeń wejścia (oko, ucho, etc.), albo muszą być implantowane jak najwcześniej.

aa rozumiem teraz, czyli, że interfejs stymulujący, taki, żeby "odbierać internet mózgiem" msuiałby być wszczepiony niemowlakowi. Ma to sens, u dorosłych musiałby ten interfejs być "rozległy" i "dokładny" + bez treningu by się nie obyło. Mi chodzi o to, że takie interfejsy musiałby stymulować np. całą korę a i to by mogło nie wystarczyć, a nie tylko fragment jak w Neuralink. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, Jajcenty napisał:

Eksperyment: wszczepiam kamerę termowizyjną niemowlakowi i dorosłemu, gdzieś w okolice nerwu wzrokowego. Kamera zamienia obraz na impulsy niskonapięciowe, które dostarczam drutem do wnętrza czaszki. Mój postulat:

u dziecka wykształcą się struktury w mózgu pozwalające skorzystać z nowego zmysłu np. łapanie piłki w ciemności,

u dorosłego nic się nie wykształci - będzie mu tylko niewygodnie.

Dlatego sądzę że implanty, albo muszą doskonale naśladować sygnały z urządzeń wejścia (oko, ucho, etc.), albo muszą być implantowane jak najwcześniej.

Ale to calkowite Sci-Fi, bo ja się na tym całkowicie nie znam.

 

@Jajcenty @Warai Otoko hm... a co kamerkami dla niewidomych gdzie impuls do mózgu szedł przez język, kiedyś oglądałem jakiś program o tym i dziennikarz był w stanie to podczepić i "widzieć" (całość miało bardzo małą rozdzielczość) nie wiem tylko czy musiał ćwiczyć czy to było jakoś podpięte "w okoliach nerwów oczu" chociaż z tego co pamiętam było to podpięte pod język.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Musk jest świetnym marketingowcem. Wizjonerem jakby dużo mniejszym.
Na razie mamy świnię z bluetooth.
To co Musk robi to sprzedaje wizję przyszłości. Do której jest mu bardzo daleko.
Dobrze kojarzę że co noc trzeba to ustrojstwo ładować przypinając sobie do głowy kabelek magnetycznie lub podobnie?
Gdzie w sumie mamy już technologię pozwalającą ładować mikroukładziki bezpośrednio z ciała ludzkiego.
Owszem połączenie człowieka z siecią jest przyszłością. Ale Musk sprzedaje póki co film s-f na ten temat.
Film który był już w latach 90-tych:
https://efc.fandom.com/wiki/Cyber-Viral_Implant

Edited by thikim

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Afordancja napisał:

m... a co kamerkami dla niewidomych gdzie impuls do mózgu szedł przez język, kiedyś oglądałem jakiś program o tym i dziennikarz był w stanie to podczepić i "widzieć" (całość miało bardzo małą rozdzielczość) nie wiem tylko czy musiał ćwiczyć czy to było jakoś podpięte "w okoliach nerwów oczu" chociaż z tego co pamiętam było to podpięte pod język.

Na mnie robi to wrażenie bardziej zaawansowanej białej laski czy wyświetlacza Braille'a. A tu chodzi bardziej o zmysł. Informację do której jest nieświadomy dostęp, dzięki czemu można uruchomić odruchy typu unik czy wzdrygnięcie. W moim eksperymencie, na pytanie gdzie jesteś, dziecko odpowiada : 54.068824, 23.087012 :D

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, Jajcenty napisał:

W moim eksperymencie, na pytanie gdzie jesteś, dziecko odpowiada : 54.068824, 23.087012

Wigry? Kiepski pomysł. Pan Samochodzik to już chyba nie te czasy. ;)

1 godzinę temu, Jajcenty napisał:

Na mnie robi to wrażenie bardziej zaawansowanej białej laski

Łoj. Może jednak nie ta: https://www.youtube.com/watch?v=qkgOyeIsXOw (osobiście ją uwielbiam). ;)

1 godzinę temu, Jajcenty napisał:

A tu chodzi bardziej o zmysł.

Tu masz absolutnie rację, pozdrawiam.

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 godzin temu, Jajcenty napisał:

Na mnie robi to wrażenie bardziej zaawansowanej białej laski czy wyświetlacza Braille'a. A tu chodzi bardziej o zmysł.

A czym jest zmysł? Zmysł to jest receptor + odpowiedni program (siec neuronowa/moduły) w mózgu. To o czym tutaj rozmawiamy to są interfejsy nerwowe, ten z językiem to też jest interfejs nerwowy. Każdy rejestrujący interfejs nerwowy można w pewnym sensie nazwać dodatkowym zmysłem ponieważ, będzie on wprowadzał zamiany plastyczne w mózgu. Kwestia konwencji terminologicznej. Oczywiście interfejsy mogą być różnych typów ale to już inny temat. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Warai Otoko napisał:

Kwestia konwencji terminologicznej. Oczywiście interfejsy mogą być różnych typów ale to już inny temat. 

Oczywiście. Jednak intuicyjnie wyczuwam znaczną różnicę między wędzidłem, a telepatią ;)

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 minuty temu, Jajcenty napisał:

Oczywiście. Jednak intuicyjnie wyczuwam znaczną różnicę między wędzidłem, a telepatią ;)

Jasne :P dlatego mówię - są różne typy interfejsów, różnią się jakościowo i ilościowo, zresztą szeroki temat :P Ten z tym językiem to byłby stymulujący interfejs nerwowy, albo neuroproteza czuciowa, której funkcją byłoby własnie zastąpienie zmysłu wzroku. Natomiast interfejs Neuralink to jest rejestrujący interfejs korowy - może mieć różne funkcje, ale akurat własnie na pewno nie zastąpienie zmysłów (przynajmniej o ile nie ma możłiwości stymulacji). O telepatii też nie ma mowy bez tej stymulacji. A przynajmniej nie telepatii mózg-mózg, tylko jak już mózg-komputer-mózg. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, ex nihilo napisał:

Może już czas zacząć się przyzwyczajać:

Ciekawa sprawa, w pewnym momencie widać, że człowiek ogląda twarz kobiety, a sieć neuronowa odtwarza ją jako twarz mężczyzny. Czyli sieć dopasowuje do tego, czego się wcześniej "naumiała". Przychodzi mi do głowy mnóstwo "fajnych" skojarzeń w kontekście niedawno przypomnianego w innym wątku pana Orwella, ech ;(

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 godziny temu, ex nihilo napisał:

Super pomysł i duża nadzieja na poprawę jakości życia dla np sparaliżowanych

Ciekawe, byłem pewien, że to indywidualnie uczone modele, jeden człowiek - jeden zestaw liczb i w tym nie widziałbym nic sensacyjnego. Jednak, model wspólny dla kilku osób jest zaskakujący bo to by oznaczało mniej więcej tak samo przetwarzamy obraz. Mam kilka wątpliwości :) Model może być w miarę dobry dla osób biorących udział w eksperymencie, a już niekoniecznie dobry dla osób z którymi NN nie miała kontaktu. Np. eskimos widzący wielbłąda na pustyni może być trudny :D

Teraz pozostaje tylko czytać EEG zdalnie np. z satelitów i pozamiatane.

2 godziny temu, darekp napisał:

Przychodzi mi do głowy mnóstwo "fajnych" skojarzeń w kontekście niedawno przypomnianego w innym wątku pana Orwella, ech ;(

Na pewno mamy problem etyczny, ale 100% wariograf znacznie usprawnił wymiar sprawiedliwości. Jeszcze tylko implementacja wspomnień i mamy cały komplet. Mordujemy nielubianego sąsiada, wspomnienia z wydarzenia implementujemy drugiemu nielubianemu sąsiadowi, jeszcze tylko 'życzliwy donosi' i już. Możemy czekać aż znowu nam ze dwie osoby podpadną ;)

Edited by Jajcenty

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 godzin temu, ex nihilo napisał:

Może już czas zacząć się przyzwyczajać:

Też o tym słyszałem już jakiś czas temu, ciekawe na ile uda im się poprawić dokładność. Jedno mnie zastanowiło, tam jest napisane: 

"generowania przypadkowych obrazów z danych kategorii na podstawie szumów i drugą do generowania podobnego szumu na podstawie EEG. Następnie wyćwiczyli obie sieci do interpretowania fal mózgowych i przekładania ich na realne obrazy, które będą jak najbardziej odzwierciedlały wszystko to, co widzi aktualnie osoba poddana testom."

Zastanawia mnie to "generowania przypadkowych obrazów z danych kategorii " - czy to oznacza, że obrazy tak na prawdę nie są przypadkowe tylko są jakby "losowane"(generowane, ale na podstawie przykładowych obrazów? a jeśli nie to jak zdefiniowali kategorie?) z danego zbioru? Inaczej sobie tego nie wyobraża za bardzo... Przynajmniej nie przy dzisiejszej technologii, a to by oznaczało, że modele mają wiedze a priori co do obrazów, więc od tego do "zczytywania" nieznanczyh wcześniej obrazów z mózgu jeszcze jednak daleka droga... 

43 minuty temu, Jajcenty napisał:

eskimos widzący wielbłąda na pustyni może być trudny

No i żeby odczytać czy eskimos patrzy na wielbłąda siec musiałaby wcześniej sama "patrzec na tego wielbłąda" :P  

 

44 minuty temu, Jajcenty napisał:

Teraz pozostaje tylko czytać EEG zdalnie np. z satelitów i pozamiatane.

To nam raczej nie grozi bo dysypacja energii pola elektromagnetycznego powoduje, że w odległości chyba 5 mm od skóry czaski jest już zupełnie nie wykrywalna, a przynajmniej nie w takiej postaci, że da się cokolwiek z tego odczytać o pracy mózgu. 

47 minut temu, Jajcenty napisał:

Jeszcze tylko implementacja wspomnień i mamy cały komplet.

No własnie ta implementacja - tego jeszcze w ogóle nie ma za bardzo, jest coś tam z tDCS i TMS ale słabo w porównaniu do interfejsów rejestrujących. Możesz w ściśle kontorlowanych warunkach, tymczasowo implementowac jakieś wrażenia (np. poczucie że ktoś jest w pomieszczeniu)  i ew. zakłucać zmysły. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 minuty temu, Warai Otoko napisał:

To nam raczej nie grozi bo dysypacja energii pola elektromagnetycznego powoduje, że w odległości chyba 5 mm od skóry czaski jest już zupełnie nie wykrywalna, a przynajmniej nie w takiej postaci, że da się cokolwiek z tego odczytać o pracy mózgu. 

Dzisiaj tak jest. jutro się może się okazać, że EEG subtelnie interferuje z GSM i wystarczy zhakowany telefon że 'kraść' eeg osób w pomieszczeniu z telefonem :P No i Panowie Fizycy upierają się, że informacja nie ginie, w tym sensie nie dbają o Twoje obawy o S/N.

Share this post


Link to post
Share on other sites
44 minuty temu, Jajcenty napisał:

Dzisiaj tak jest. jutro się może się okazać, że EEG subtelnie interferuje z GSM i wystarczy zhakowany telefon że 'kraść' eeg osób w pomieszczeniu z telefonem :P No i Panowie Fizycy upierają się, że informacja nie ginie, w tym sensie nie dbają o Twoje obawy o S/N.

Nie wiem czy dobrze rozszyfrowuje Twoje "S/N", ale Panowie fizycy raczej nie sa najlepsi jeśli chodzi o informację (tylko energię i materię), tutaj raczej cybernetyka i teoria informacji  ma więcej do powiedzienia, przynajmniej jeśli mówa o elementach jakościowych. Krótko mówiąc - własnie tym się informacja charakteryzuje i tym różni od enrergi, że własnie ginie :P 

Wiem, że zaraz się ktoś przyczepi że w mechanice kwantowej informacje gra role etc. I faktycznie może i tak - nie wiem o tym za dużo, ale jeśli mówią oni że "kwantowa informacja" nie ginie, to pewnie problem polega jak zwykle na definicjach i używają oni po prostu słowa informacja niepoprawnie/inaczej, lub jak to często bywa z MK - dotyczy to tylko świata kwantowego ;P

A co do interferencji z GSM - no jasne, może i tak się okaże, ale dysypacja znów załatwia temat bo inaczej teledfon musiałbyś mieć cały czas przy skórze głowy. A nawet jeśli hakowałbyś tylko w momentach kiedy rozmawiasz to mógłbyś odczytać jedynie informację z fragmentu mózgu i to tylko z procesów odbywających się własnie w tym czasie! 

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 minut temu, Warai Otoko napisał:

ale Panowie fizycy raczej nie sa najlepsi jeśli chodzi o informację (tylko energię i materię),

Nie znam szczegółów, ale gdzieś czytałem (jakaś bardzo popularnonaukowa książka z fizyki, nie pamiętam jaka), że np. to, że czarna dziura niszczy informację, przeszkadza teoretykom w jakichś rozważaniach teoretycznych i oni w to w jakiś sposób "nie wierzą", tzn. spodziewają się, że po odpowiednim poprawieniu teorii okaże się, że z czarnej dziury można odzyskać informację, która do niej wpadła. Może nawet tego nie zrozumiałem, może chodziło o coś innego, ale tak przy okazji mi się przypomniało.

P.S. Możliwe, że chodziło o jakieś trajektorie w przestrzeni fazowej, że coś się skleja, a nie powinno, czy jakoś tak(???)

Edited by darekp

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 minut temu, darekp napisał:

Nie znam szczegółów, ale gdzieś czytałem (jakaś bardzo popularnonaukowa książka z fizyki, nie pamiętam jaka), że np. to, że czarna dziura niszczy informację, przeszkadza teoretykom w jakichś rozważaniach teoretycznych i oni w to w jakiś sposób "nie wierzą",

No ja tez nie wiem dokładnie w czym rzecz, ale tak jak pisałem wczesniej - myślę, że chodzi o kwestie definicji informacji. Czarna dziura niszczy informacje, ale jak zdefiniowaną? Jako co? W tym pewnie tkwi problem. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 minut temu, darekp napisał:

W tym artykule informacja jest utożsamiana z entropią (czy też jej odwrotnością), co ma sens w sensie ilościowym - jak ma to miejsce w ilościowej/komunikacyjnej/klasycznej teorii informacji. Z tym, że w niej jest jedynie mowa własnie o ilości informacji i tyle. Jest tam też mowa o "przedmiotach które zawierają informację", w czym jest zawarta ta inafomacja? Jak? Chodzi po rpostu o entropię, a nie o informację w takim sensie jak rozumie ją współczensa filozofia informacji i cybernetyka i nie w takim sensie jak my ja potocznie rozumiemy. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ramach Square Kilometre Array (SKA), wielkiego międzynarodowego przedsięwzięcia naukowego, powstaje olbrzymi radioteleskop, którego dwa regiony centralne będą znajdowały się w RPA i Australii. Kraje te wybrano dlatego, że anteny trzeba zbudować w słabo zaludnionych miejscach, by maksymalnie ograniczyć liczbę zakłóceń powodowanych przez człowieka. Wybrano miejsca, w których do których nie dociera nawet sygnał telefonii komórkowej. Jednak teraz miejscom tym zagraża Elon Musk i jego Starlink, które zanieczyszczą całe niebo sygnałami radiowymi.
      Firma Muska, SpaceX, wystrzeliła już setki niewielkich satelitów, które tworzą konstelację Starlink. W niedalekiej przyszłości satelitów ma być kilkanaście tysięcy. Celem Starlinka jest dostarczenie internetu w każdy zakątek globu i zarabianie pieniędzy dla Muska oraz SpaceX.
      Starlink już teraz zakłóca badania astronomiczne. Od momentu gdy powstał astronomowie korzystający z teleskopów optycznych skarżą się, że przelatujące satelity zaburzają obraz. Tego samego obawiają się radioastronomowie. Niebo będzie pełne tych rzeczy, mówi dyrektor generalny SKA Phil Diamond.
      Square Kilometre Array ma składać się z tysięcy antent, których łączna powierzchnia wyniesie 1 km2. Centralne regiony, z setkami anten, będą znajdowały się w RPA i Australii. Całość będzie pracowała jak jeden olbrzymi radioteleskop o niedostępnej dotychczas rozdzielczości. SQA będzie 50-krotnie bardziej czuły niż jakikolwiek inny instrument.
      Naukowcy mają nadzieję, że dzięki SKA zbiorą dane z okresu Wieków Ciemnych i Pierwszego Światła wszechświata. Zobaczą, jak zapalały się pierwsze gwiazdy i powstawały pierwsze galaktyki. To jest zresztą głównym powodem budowania SKA – chęć zbadania tego, co było między Wiekami Ciemnymi a Pierwszym Światłem. Ale nie tylko. Urządzenie będzie w stanie przeprowadzać testy ogólnej teorii względności, badać zachowanie czasoprzestrzeni w miejscach, gdzie jest ona ekstremalnie zagięta, pozwoli na zmapowanie miliarda galaktyk znajdujących się na krańcach obserwowalnego wszechświata, umożliwi poznanie formowania się i ewolucji galaktyk, dzięki niemu naukowcy będą mogli badać ciemną energię i ciemną materię czy testować podstawowe najważniejsze teorie kosmologiczne.
      SKA opublikowało właśnie analizę, z której wynika, że Spacelink i inne tego typu przedsięwzięcia będą powodowały interferencję na jednym z kanałów radiowych, przez co zakłócą poszukiwanie molekuł organicznych oraz molekuł wody w przestrzeni kosmicznej.
      SpaceX twierdzi, że pracuje nad rozwiązaniem tego problemu, jednak naukowcy chcą, by został on rozwiązany prawnie. United Nations Office for Outer Space Affairs (UNOOSA), które przyjrzało się analizie SKA, chce zapobiegać zanieczyszczaniu nieboskłonu przez satelity. Nie tylko ze względu na badania astronomiczne, ale także ze względów społecznych oraz ochrony środowiska naturalnego. Astronomowie mają też nadzieję, że podobne działania podejmie Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna (ITU). Spektrum radiowe to zasób zajmowany przez prywatne firmy, które zwykle nie mają szacunku dla nauki. Sądzę, że może to powstrzymać jedynie interwencja na szczeblu rządowym, mówi Michael Garrett, dyrektor w Jodrell Bank Centre for Astrophysics w Wielkiej Brytanii.
      Dotychczas SpaceX wystrzeliła ponad 700 satelitów Starlink. Ma zgodę na wystrzelenie w sumie 12 000 satelitów. Podobne plany mają też inne firmy, jak Amazon czy OneWeb. Dziesiątki tysięcy satelitów latających na niskiej orbicie nad naszymi głowami to poważny problem. Szczególnie dla astronomii optycznej i takich urządzeń, jak budowane właśnie Vera C. Rubin Observatory.
      Na razie astronomowie wspólnie ze SpaceX starają się w jakiś sposób zaradzić temu problemowi, jednak trudno powiedzieć czy i w jakim stopniu się to uda.
      Problemy będą się też pogarszały jeśli chodzi o radioastronomię. Konstelacja Starlink będzie korzystała z pasma radiowego w zakresie 10,7–12,7 GHz. To pasmo 5b, jedno z siedmiu używanych przez SKA. Z analiz wynika, że gdy Starlink będzie składał się z 6400 satelitów, SKA utraci w tym paśmie 70% czułości. Gdy zaś satelitów będzie 100 000 – jak obawiają się niektórzy – całe pasmo stanie się bezużyteczne dla radioastronomii. A to w tym paśmie można badać takie molekuły jak glicyna, jeden ze składników białek. Gdybyśmy wykryli ją w jakimś formującym się układzie planetarnym, byłoby to niezwykle interesujące. To właśnie nowy obszar badań, który zostanie otwarty przez SKA, mówi Diamond. W tym samym paśmie można też poszukiwać molekuł wody.
      Dotychczas problem zakłóceń rozwiązywano tworząc odpowiednie strefy ochronne wokół teleskopów. Nie mogły tam powstawać nadajniki, ograniczano działalność, która zaburzała prace naukowe. Jednak nadajniki radiowe latające nad głowami to zupełnie inny problem.
      Tony Beasley, dyrektor US National Radio Astronomy Observatory mówi, że problem był dyskutowany ze SpaceX. Rozważane są takie rozwiązania jak wyłączanie nadajników na satelitach, zmiana ich orbity czy skierowanie nadajników w inną stronę podczas przelotu nad obszarami, gdzie prowadzone są badania. Jednak wielu astronomów nie chce polegać wyłącznie na dobrej woli właścicieli satelitów. Dlatego też podczas spotkania UNOOSA zaproponowano, by na szczeblu międzynarodowym wprowadzić zakaz emitowania przez satelity sygnału radiowego podczas przelotu nad obszarami chronionym oraz by zobowiązać przedsiębiorstwa do wprowadzenia technologii zapobiegania przypadkowym zakłóceniom.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy i studenci z Politechniki Gdańskiej (PG) opracowali nowatorski system do rozpoznawania złośliwości guzów nerek. Dzięki niemu możliwa będzie dokładniejsza diagnoza, a także zmniejszenie liczby niepotrzebnych operacji narażających zdrowie i życie pacjentów.
      Większość pacjentów z guzami nerek to osoby starsze, dla których operacja usunięcia guza może okazać się wysoce ryzykowna. Zdaniem lekarzy, jeśli guz nie jest złośliwy, bezpieczniej jest nie wykonywać operacji i pozostawić guz jedynie do dalszej obserwacji.
      Określenie złośliwości guza nie jest jednak prostym zadaniem. Szacuje się, że obecnie w Polsce 15-20 proc. operacji usunięcia nerki po wykryciu w niej guza wykonuje się niepotrzebnie, bo guz, początkowo określony jako złośliwy, po operacji i zbadaniu histopatologicznym okazuje się łagodny.
      Rocznie w Polsce jest to około 900 operacji, które bez potrzeby narażają zdrowie pacjentów i znacząco pogarszają komfort ich życia, a problem ten będzie w przyszłości tylko narastać. Przyczynić do tego może się również pandemia wirusa SARS-CoV-2, który powoduje choroby nerek nawet u 15 proc. zarażonych nim pacjentów.
      System opracowany przez naukowców, lekarzy i studentów
      Z pomocą w rozwiązaniu tego problemu przyszli naukowcy i studenci PG. Opracowali oni system TITAN (Technology In Tumor ANalysis), który przy użyciu technologii uczenia maszynowego i algorytmów sztucznej inteligencji określa prawdopodobieństwo złośliwości guza nerki na podstawie zdjęcia tomografii komputerowej jamy brzusznej.
      W zespole Radiato.ai, który stoi za projektem TITAN, udało się połączyć kompetencje i możliwości pracowników badawczo-dydaktycznych Wydziału FTiMS PG - dr. inż. Patryka Jasika (Team Leader) oraz dr. inż. Pawła Sytego (Product Owner) - a także studentów Wydziałów FTiMS i ETI: Aleksandra Obuchowskiego (Head AI Architect), Romana Karskiego (Data Scientist), Barbary Klaudel (Medical Image Specialist), Bartosza Rydzińskiego (Backend Developer) i Mateusza Anikieja (Devops). W zespole pracował również lekarz Mateusz Glembin z Oddziału Urologii Szpitala św. Wojciecha w Gdańsku.
      Sztuczna inteligencja pomocna w ocenie złośliwości guzów
      System informatyczny TITAN wykorzystuje sztuczną inteligencję do oceny złośliwości guzów nerek na podstawie zdjęcia tomografii komputerowej (TK), osiągając skuteczność na poziomie 87 proc. Aby stworzyć bazujący na metodach uczenia maszynowego autorski model predykcyjny, zdobyto ponad 15 tys. zdjęć tomografii komputerowej z niemal 400 przypadków medycznych.
      Przy opracowywaniu naszego algorytmu przykładaliśmy szczególną uwagę do rozpoznawania guzów łagodnych, gdyż to właśnie poprawne ich wykrycie może potencjalnie uratować życie pacjenta – tłumaczy Aleksander Obuchowski. Nie było to łatwe zadanie, gdyż guzy łagodne stanowiły tylko 26 proc. naszej bazy danych. Po przeanalizowaniu dziesiątek architektur sieci neuronowych i metod przetwarzania obrazów udało się nam jednak osiągnąć wynik 10/10 poprawnie rozpoznanych guzów łagodnych.
      To pozwoliło z kolei na zbudowanie bazy wiedzy, na której wytrenowane zostały algorytmy wykorzystujące głębokie sieci neuronowe, osiągające tak wysoką skuteczność przy jednoczesnym wychwytywaniu 10 na 10 guzów łagodnych. W rezultacie może się to przełożyć na ocalenie nerek i ograniczenie liczby niepotrzebnych operacji.
      Dzięki wykorzystaniu systemu TITAN lekarz uzyskuje dodatkową opinię w postaci sugestii algorytmu w ciągu zaledwie kilkunastu sekund – wyjaśnia dr inż. Patryk Jasik. System nie zastępuje jednak diagnozy lekarskiej, a jedynie zwraca uwagę na to, które przypadki mogły zostać błędnie zaklasyfikowane. Dzięki systemowi lekarze są w stanie uważniej przyjrzeć się takim guzom, skonsultować diagnozę z innymi specjalistami bądź skierować pacjenta na dalsze badania. Taka selekcja w rezultacie może znacząco ograniczyć liczbę błędnie zdiagnozowanych guzów.
      Dodatkowo, jeżeli w badaniu histopatologicznym okaże się, że guz faktycznie był złośliwy, lekarz może dodać taki przypadek do bazy wiedzy, co usprawni działanie algorytmu w przyszłości.
      Pierwsze testy w gdańskim szpitalu
      System został stworzony w ramach programu e-Pionier (jest on prowadzony przez Excento, spółkę celową Politechniki Gdańskiej), który łączy zespoły młodych programistów z instytucjami publicznymi w przygotowywaniu innowacyjnych rozwiązań z branży ICT. Problem braku narzędzi diagnostycznych wykorzystujących technologie informatyczne został zgłoszony z ramienia spółki Copernicus Podmiot Leczniczy oraz Szpitala św. Wojciecha w Gdańsku przez dr. n. med. Wojciecha Narożańskiego.
      System będzie w najbliższym czasie testowo wdrożony w Szpitalu św. Wojciecha w Gdańsku, gdzie lekarze wykorzystywać go będą w diagnozie bieżących przypadków guzów nerek. Jest to pierwszy tego typu system w Polsce, który będzie wykorzystywany w praktyce.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Osoby, które nieświadomie postrzegają w swoim otoczeniu złożone wzorce – a zatem mają zdolność do bezwarunkowego uczenia się wzorców (implicit pattern learning) – z większym prawdopodobieństwem są osobami silnie wierzącymi, że istnieje istota wyższa, która wzorce te stworzyła, informują neurolodzy z Georgetown University. Przeprowadzili oni pierwsze badania nad wpływem bezwarunkowego uczenia się na wierzenia religijne.
      Uczenie bezwarunkowe to zdobywanie wiedzy niezależnie od świadomych prób i w nieświadomości tego, czego się nauczyliśmy. Jest ono też zwane „milczącą wiedzą”.
      Naukowcy z Georgetown chcieli zbadać, czy bezwarunkowe uczenie się wzorców leży u podstaw wiary, a jeśli tak, to czy zjawisko to jest niezależne od kręgu kulturowego czy wyznawanej religii. Dlatego też przeprowadzili badania wśród dwóch grup religijnych: jednej w USA i drugiej w Afganistanie.
      Istnienie boga lub bogów, którzy interweniują w naszym świecie, by wprowadzić w nim porządek, jest kluczowym elementem wielu religii. Nasze badania nie dotyczą tego, czy Bóg istnieje. To badania mające na celu znalezienie odpowiedzi na pytanie jak i dlaczego nasze mózgi wierzą w bogów. Postawiliśmy hipotezę, że osoby, których mózgi są dobre w podświadomym postrzeganiu wzorców w otoczeniu, mogą przypisywać te wzorce działaniom siły wyższej, mówi jeden z głównych autorów badań, profesor Adam Green, dyrektor Georgetown Laboratory for Relational Cognition.
      Naukowcy zauważyli, że wiele interesujących procesów ma miejsce pomiędzy dzieciństwem a dorosłością. Ich badania sugerują, że jeśli dziecko nieświadomie dostrzega wzorce w otoczeniu, w miarę dorastania jego wiara z większym prawdopodobieństwem będzie coraz silniejsza. Z drugiej strony, jeśli takich wzorców nie dostrzega, to jego wiara prawdopodobnie będzie coraz mniejsza, nawet jeśli wychowuje się w religijnej rodzinie.
      Podczas badań naukowcy wykorzystali znany test sprawdzający zdolność do bezwarunkowego uczenia się wzorców. Uczestnikom testu pokazywano na ekranie sekwencje kropek, które ukazywały się i znikały. Zadaniem badanych było jak najszybsze naciśnięcie przycisku odpowiadającego położeniu kropki. Kropki pojawiały się i znikały szybko, ale niektórzy z uczestników – osoby o największej zdolności do bezwarunkowego uczenia się wzorców – zaczęli po pewnym czasie nieświadomie uczyć się wzorców pojawiania się kropek i naciskali odpowiedni przycisk zanim jeszcze kropka się pojawiła.
      Amerykańska grupa badanych składała się ze 199 osób, głównie chrześcijan, mieszkających w stolicy kraju. Grupa afgańska to mieszkańcy Kabulu. Składała się ona ze 149 muzułmanów. Najbardziej interesującym aspektem badań, zarówno dla mnie jak i dla moich afgańskich kolegów, było spostrzeżenie, że zarówno proces poznawczy jak i jego znaczenie dla religijności, były takie same w obu grupach, mówi współautor badań, Zachery Warren. Mózg, który ma większe predyspozycje do bezwarunkowego uczenia się wzorców może mieć też większe skłonności do wiary w boga, niezależnie od tego, w jakim miejscu na świecie i w jakim kontekście religijnym mieszka dana osoba, dodaje profesor Green.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jedną z przyczyn, dla której nie udało się dotychczas stworzyć maszyny o możliwościach obliczeniowych mózgu jest brak urządzenia, które działałoby jak neuron. Jednak dzień powstania sztucznego mózgu właśnie znacznie się przybliżył. Troje naukowców poinformowało na łamach Nature o stworzeniu pojedynczego urządzenia zachowującego się jak neuron.
      W reakcji na przyłożenie prądu stałego urządzenie reaguje podobnie jak neuron: pojawiają się w nim serie wyładowań, samopodtrzymujące się oscylacje i inne procesy, które możemy obserwować w mózgu. Urządzenie łączy w sobie funkcje opornika, kondensatora i memrystora Motta. Memrystory to urządzenia, które przechowują dane w postaci pamięci o oporze.
      Memrystory Motta mają dodatkową możliwość zapamiętania zmian w oporności powodowanych temperaturą. Dzieje się tak, gdyż materiały, z których zbudowany jest memrystor Motta są izolatorami lub przewodnikami w zależności od temperatury.
      Do zmian takich dochodzi z nanoskalowej warstwie ditlenku niobu. Po przyłożeniu napięcia NbO2 rozgrzewa się, zmieniając właściwości z izolujący w przewodzące. Po takiej zmianie prąd może przepłynąć przez urządzenia. Następnie urządzenie się chłodzi, a ditlenek niobu staje się ponownie izolatorem. W efekcie takich działań pojawia się wyładowanie podobne do tego, obserwowanego w neuronach. Przez pięć lat nad tym pracowaliśmy. W małym nanoskalowym kawałku materiału dzieje się bardzo wiele, mówi jeden z autorów badań, R. Stanley Williams z Texas A&M University.
      Drugi z autorów badań, Suhas Kumar z Hewlett Packard Laboratories, przypomina, że wynalazca memrystora, Leon Chua, przewidywał, iż w urządzeniu tym pomiędzy dwoma stabilnymi regionami znajduje się region chaotycznych zjawisk. Na krawędzi takiego regionu urządzenie może zaś wykazywać zachowania podobne do zachowań neuronów.
      Uzyskanie odpowiednich zjawisk nie jest jednak łatwe. Williams chwali Kumara za wysiłek, jaki włożył w to, by precyzyjnie dobrać parametry pracy urządzenia. Tego się nie odkrywa przypadkiem. Wszystkie parametry muszą być perfekcyjnie dobrane zanim zauważysz zjawiska, których poszukujesz. Gdy już jednak uda się tego dokonać okazuje się, że całość pracuje bardzo stabilnie i łatwo jest to powielać, stwierdza uczony.
      Naukowcy przetestowali swoje urządzenie budując z nich bramki logiczne NAND i NOR oraz niewielki analogowy obwód optymizujący pracę całości. Naukowcy przyznają, że potrzeba jeszcze wiele pracy, by całość zmienić w praktyczne urządzenie i skalować je tak, by mogły z nich powstać systemy zdolne do rzucenia wyzwania współczesnym komputerom. Kumar i Williams mają zamiar poszukać innych materiałów, nadających się do budowy sztucznego neuronu. Przemiany zachodzące w NbO2 mają bowiem miejsce w temperaturze 800 stopni Celsjusza. Można ją osiągnąć w warstwach o grubości liczonej w nanometrach.
      Jednak przeskalowanie całości na miliony takich neuronów i uzyskanie podobniej wydajności może być problemem. Stąd m.in. potrzeba znalezienia innego materiału.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Szwajcarscy naukowcy opracowali metodę, za pomocą której można z zegarmistrzowską precyzją dostarczać leki (np. psychiatryczne czy przeciwnowotworowe) do wybranych miejsc w mózgu. Pozwala to uniknąć skutków ubocznych i pozwolić, by lek działał dokładnie tam, gdzie jest potrzebny.
      Nowa metoda, stworzona przez zespół z Politechniki Federalnej w Zurychu, jest nieinwazyjna. Precyzyjne dostarczanie leku jest kontrolowane z zewnątrz, za pomocą ultradźwięków. Wyniki ekipy prof. Mehmeta Fatiha Yanika opublikowano na łamach pisma Nature Communications.
      By dostarczać leki z milimetrową precyzją, Szwajcarzy zastosowali stabilne liposomy z lekiem, które sprzężono z wypełnionymi gazem wrażliwymi na ultradźwięki mikrobąbelkami. W ten sposób uzyskano kontrolowane ultradźwiękami nośniki leków (ang. Ultrasound-Controlled drug carriers; UC-carriers). Do tego opracowano sekwencję agregacji-uwalniania (ang. Aggregation and Uncaging Focused Ultrasound Sequence, AU-FUS).
      Zogniskowane ultradźwięki są już wykorzystywane w onkologii, by niszczyć nowotwór w precyzyjnie zdefiniowanych miejscach. W szwajcarskiej metodzie pracuje się jednak z dużo niższym poziomem energii, by nie uszkodzić tkanek.
      Zawierające drobnocząsteczkowe związki nośniki-UC są wstrzykiwane. Mogą to być, na przykład, zatwierdzone do użytku leki neurologiczne bądź neuropsychiatryczne, które pozostaną w krwiobiegu, dopóki będą enkapsulowane. Następnie wykorzystuje się 2-etapowy proces. W pierwszym etapie stosuje się falę ultradźwiękową o niskiej energii, by nośniki leków zgromadziły się w pożądanym miejscu w mózgu. Zasadniczo wykorzystujemy pulsy ultradźwięków, by wokół wybranego miejsca stworzyć wirtualną klatkę [...]. Gdy krew krąży, przepłukuje nośniki leku przez cały mózg. Ten, który trafi do klatki, nie może się z niej jednak wydostać - wyjaśnia Yanik.
      W drugim etapie stosuje się wyższą energię ultradźwiękową, by wprawić nośniki w drgania. Siła ścinająca niszczy lipidową membranę, uwalniając lek. Koniec końców lek pokonuje nietkniętą barierę krew-mózg w wybranym regionie i dociera do swojego celu molekularnego.
      W ramach testów akademicy zademonstrowali skuteczność metody na szczurach. Za jej pomocą zablokowali pewną sieć neuronalną, łączącą 2 regiony mózgu. Walidowaliśmy naszą metodę, nieinwazyjnie modulując rozprzestrzenianie aktywności neuronalnej w dobrze zdefiniowanym mikroobwodzie korowym (w szlaku czuciowo-ruchowym wibryssów). Manipulowaliśmy tym obwodem, ogniskowo hamując korę czuciową wibryssów za pomocą [...] muscymolu, który jest selektywnym agonistą receptora GABA-A.
      Ponieważ nasza metoda agreguje leki w miejscu, gdzie powinny zadziałać, można obniżyć dawkę. W eksperymentach na szczurach ilość leku była, na przykład, 1300-krotnie niższa od typowej dawki.
      Inne grupy badawcze wykorzystywały już zogniskowane ultradźwięki do dostarczania leków do konkretnych obszarów mózgu. Ich metody nie obejmowały jednak pułapek i miejscowego koncentrowania leków. Zamiast tego bazowano na lokalnym niszczeniu komórek naczyń krwionośnych; miało to zwiększyć transport leku z naczyń do tkanki nerwowej. W naszej metodzie fizjologiczna bariera między krwiobiegiem a tkanką nerwową pozostaje nienaruszona.
      Obecnie naukowcy oceniają skuteczność nowej metody na zwierzęcych modelach choroby psychicznej czy zaburzeń neurologicznych. Badają ją także pod kątem nieoperowalnych guzów mózgu.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...