Как разработать искусственную нервную систему: устройство и правила создания коннектома

В настоящее время исследования в области искусственного интеллекта и нейронных сетей пользуются широким вниманием и весьма  значительными ресурсами. Параллельно с этим развитием, заслуживает внимания тема создания искусственных нервных систем. Термин “коннектом” обозначает карту или схему всех нейронных связей в организме. Теоретически, коннектом способен воспроизвести всю деятельность нервной системы, как низшую, так и высшую. Первый коннектом, который можно рассматривать как демонстрацию этой технологии (“proof-of-concept”), был создан в 1980 году под руководством нобелевского лауреата Сиднея Бреннера при помощи электронного микроскопа. Этот коннектом полностью описывает нервную систему почвенной нематоды Caenorhabditis elegans (C. Elegans), червя длиной около 1 мм. C. Elegans давно привлекает внимание ученых, и в 1998 году стал первым организмом, геном которого был практически полностью секвенирован (приблизительно).

Читать далее

Изобретения и инновации в области литий-ионных аккумуляторов: результаты патентного поиска за последние пять лет

В последнее время идет очень стремительный рост спроса на литий. Точные запасы этого стратегического ресурса в России остаются неизвестными. Согласно различным оценкам, их объем варьировался от 900 тысяч тонн в 2014 году до 10 миллионов тонн сегодня. Планируется, что добыча лития в нашей стране начнется в ближайшие годы. Актуальность лития обусловлена принятием в России концепции развития электротранспорта с выделением бюджета в размере 591 миллиарда рублей до 2030 года. Литий играет ключевую роль в производстве современных аккумуляторов для электромобилей. Несмотря на наличие сырьевой базы, важным вопросом является уровень технологического развития. С момента изобретения литий-ионного аккумулятора японским химиком Ёсино Акирой в 1985 году, этот тип батареи до сих пор остается наиболее эффективным и востребованным решением для широкого спектра перезаряжаемых устройств, включая литий-полимерные, литий-кобальтовые, литий-железо-фосфатные и литий-титанатные аккумуляторы.

Читать далее

Удивительные медицинские инновации: регенеративные технологии медицины ближайшего будущего

Человеческое тело можно сравнить с сложным механизмом, требующим весьма регулярного “заправочного” процесса и обслуживания для оптимальной работы. Большинство этих процессов происходит бессознательно, за исключением, например, выбора пищи. Вместе с тем, в силу травм, болезней или возрастных изменений, естественные механизмы восстановления организма могут не справляться со своими функциями, работать некорректно или вовсе прекращать свою деятельность. Известно, что некоторые животные обладают впечатляющей способностью к регенерации: ящерицы могут отрастить хвост, отдельные виды морских звезд способны восстанавливать целое существо из частей тела, а аксолотль может вырастить как конечности, так и участки мозга. У людей также присутствует способность к регенерации, хотя она в основном проявляется в отношении печени, которая способна восстановиться даже после удаления трех четвертей ее объема.

Читать далее

Философия искусственного интеллекта или рассказ о том чем он не является: от нервной системы до рассудочного мышления

В IT-среде часто наблюдаются очень разные жаркие конфликты между программистами и менеджерами. Программисты всегда критикуют менеджеров за недостаток у них понимания реальных технических процессов и чрезмерное упование на “soft skills”, сетевые связи и манипуляцию разными шаблонами вместо углубленного изучения предметной области. Однако, тот же самый программист, стремясь к собственному успеху в виде стартапа, пытается создать искусственный интеллект общего назначения на основе языковой модели, загружая огромные объемы текстовой и визуальной информации. Он ожидает от созданной нейросети практического рассудочного мышления. Проблема здесь не только в ограничениях современных нейросетей. Существенная часть проблемы заключается в том, что сам программист, будучи под влиянием ложных представлений, пытается реализовать непрактичные идеи.

Читать далее

Природоподобные бинические системы: робот со способностью перемещаться подобно корням деревьев

Создатели роботов, как из сферы науки, так и из области научной фантастики, зачастую черпают вдохновение в различных образах представителей животного мира, в том числе и человека. В результате появляются на свет различные высокотехнологичные андроиды, напоминающие людей, а также невероятные роботизированные существа, имитирующие рыб, птиц и даже насекомых. Однако, мало кто уделяет внимание не менее богатому и разнообразному царству – миру растений. Эти поразительные организмы адаптировались к существованию в самых экстремальных условиях: от влажных тропических лесов до засушливых пустынь, от глубин океана до вершин гор, от непроходимых лесных массивов до домашних цветочных горшков. Следовательно, инженеры-робототехники имеют богатый источник вдохновения в растительном мире. Ученые из Миннесотского университета (США) разработали новый тип гибкого робота, который моделирует рост корней растений. В данном докладе мы рассмотрим конструкцию робота, его сходство с корнями и функциональные возможности.

Читать далее

Математическое моделирование и вычисления для технического прогресса цивилизации: от прогноза погоды, до разработки новых химических веществ

В последнее время наблюдается определенное беспокойство относительно темпов научно-технического прогресса. Некоторые ученые утверждают, что количество научных открытий сократилось, а производительность основного программного обеспечения снизилась. Однако нельзя не признать экспоненциальный рост вычислительной мощности компьютеров за последние десятилетия. Этот рост, олицетворяемый законом Мура и IT-революцией, является одним из движущих факторов экономического прогресса в XX-XXI веках. Рассмотрим примеры отраслей, которые претерпели радикальные изменения благодаря мощному экспоненциальному росту вычислительных мощностей. Одним из ярких примеров служит моделирование и прогнозирование погоды. За последние десятилетия точность прогнозов существенно возросла. Современные системы способны предсказывать не только температуру с точностью до градуса, но и вероятность осадков, атмосферное давление, влажность,

Читать далее