Наша географияЗаявка на членство+7 916 848-78-01info@rusneuro.net
О НейроНетеНаша миссияЧлены союзаНовостиПресс-центрДокументыАрхивКонтакты
Новости / Обзор новостей нейротехнологий 27.01.18 - 02.02.18
Новости
2.02.2018

Обзор новостей нейротехнологий 27.01.18 - 02.02.18

Искусственный синапс для нейроморфных компьютеров

“Ultralow power artificial synapses using nanotextured magnetic Josephson junctions” | Science Advances | doi: 10.1126/sciadv.1701329

    нейроморфные вычисления

Инженеры из Национального института стандартов и технологий США (NIST) создали искусственный синапс, который может учиться. Он пропускает электрический импульс в зависимости от силы тока. Новый синапс будут использовать в нейроморфных компьютерах из сверхпроводящих компонентов, которые передают энергию без сопротивления. Такие синапсы поддерживают миллиард спайков в секунду, их можно сложить в трех измерениях, создав мощные системы вычислений.

Клетки в нервной системе устанавливают связи, и по мере прохождения сигналов между ними чувствительность принимающего нейрона усиливается: для передачи импульса синапсу требуется меньшая сила тока. Это укрепляет соединения, что позволяет нервным сетям обучаться. Синапс от NIST действует в той же манере -- порог его восприимчивости можно настраивать.

Схема синапса с кластерами в неупорядоченном состоянии (слева) и упорядоченном состоянии (справа).

Искусственный синапс представляет собой схему из двух сверхпроводников, разделенных тонким изолирующим слоем. Несмотря на то, что слой является диэлектриком, ток проходит через него в силу эффекта Джозефсона. Такой ток называют джозефсоновским, а соединение сверхпроводников — джозефсоновским контактом. Когда электрический ток, идущий в первый сверхпроводник, превышает критический уровень, во втором генерируются пики напряжения.

Авторы придумали, как менять порог восприимчивости контакта: в изолирующий слой включили нанокластеры из марганца. Они ведут себя подобно магнитным стержням и ориентируются вдоль силовых линий поля. При включенном магнитном поле кластеры становятся более выстроены, с подачей тока диэлектрик легче пропускает сигнал — порог восприимчивости контакта падает. Это и есть аналог обучения реального синапса.

Тонкая игла излучает и детектирует свет в глубоких слоях мозга

“Wireless optoelectronic photometers for monitoring neuronal dynamics in the deep brain” | PNAS | doi: 10.1073/pnas.1718721115

  нейромодуляция

Инженеры из Иллинойского университета, а также Медицинской школы Университета Дж. Вашингтона разработали тонкий гибкий зонд для беспроводной регистрации активности нейронов и их стимуляции. Миниатюрный источник света и фотоприемник упакованы на игольчатой ​​полимерной подложке: плоскую “иглу” вводят в глубокие слои мозга инъекцией. Ткани травмируются минимально, и зонд работает в мозге неделями.

Метод оптогенетики требует доставки света клеткам. Для этого используют оптоволокно, оно тянется из головы к лазерному источнику. Это ограничивает подвижность животных и повреждает соседние клетки из-за натяжений и изгибов волокна при резких движениях. Новый зонд использует беспроводную передачу данных, он не привязан кабелем к какому-либо устройству.

Компоненты зонда и их сравнительные размеры. Внизу фото мыши через неделю после введения зонда и электрическая схема устройства.

Авторы уместили на полиимидной подложке микродиод и фотодатчик. Поверх фотодатчика положен узкополосный поглотитель, он служит фильтром для блокировки света от диода и пропуска фотонов на длине волны флуоресценции клеток. Конструкция покрыта тонким слоем полидиметилсилоксана, что делает ее биосовместимой. Инъекционная часть зонда длиной до шести миллиметров имеет максимальную толщину ~ 150 мкм и ширину ~ 350 мкм. Снаружи на черепе закреплены съемный приёмопередатчик, блок управления и миниатюрный источник питания.

Зонд позволяет проводить беспроводную оптическую стимуляцию нейронов и регистрировать их флуоресценцию, связанную с генетически закодированными индикаторами кальция. Одновременно можно работать с несколькими животными в свободном поведении, не боясь, что они запутаются проводами. Так открывается возможность изучать работу мозга в социальных взаимодействиях.

Психологические тесты для нейросетей

“Psychlab: A Psychology Laboratory for Deep Reinforcement Learning Agents” | arXiv: 1801.08116

    искусственный интеллект

Программисты компании DeepMind разработали платформу, которая позволяет применять методы когнитивной психологии для изучения поведения искусственных агентов. В компании считают, что ИИ-агенты стали сложными, и не так легко выяснить, чему они обучились и как решают задачи. Авторы построили набор с открытым исходным кодом для тестирования нейросетей в трехмерной среде DeepMind Lab, основанной на Quake3.

Платформу назвали PsychLab, поведение агента в ней можно сравнить с поведением людей в аналогичных задачах из области когнитивной психологии и визуальной психофизики. Обычно во время теста человек сидит перед монитором и с помощью мыши отвечает на задания. Точно так же среда PsychLab позволяет агенту проходить тест на мониторе виртуального компьютера. Агент может смотреть в любом направлении и даже отвлекаться от эксперимента.

Мы видим явную разницу во времени реакции между людьми и искусственными агентами в третьей задаче визуального поиска. 

Замысел в том, что такая платформа позволяет людям и искусственным агентам выполнять те же тесты, сводя к минимуму экспериментальные различия. Что облегчает отсылку к имеющейся литературе по когнитивной психологии и рождает новые идеи внутри принятого круга понятий. Последние 150 лет психологи разрабатывали строго контролируемые эксперименты, чтобы проверять у человека конкретную когнитивную способность, изолируя ее от других.

Сотрудники DeepMind предложили ряд классических экспериментальных задач для работы на мониторе виртуального компьютера, с гибким и простым в освоении программный интерфейсом (API), который позволяет создавать собственные задачи. Они протестировали своих ИИ-агентов и обнаружили различия в том, как нейросети и люди решают одни и те же задачи. Используя эти знания, программисты рассчитывают улучшить конструкцию своих агентов.

Активность мозга предсказывает дружбу

“Similar neural responses predict friendship” | Nature Communications | doi: 10.1038/s41467-017-02722-7

    трекинг состояний

Мозг человека реагирует на мир подобно тому, как реагирует мозг его друга. Психологи из Калифорнийского университета и Дартмутского колледжа провели фМРТ сканирование студентов и выяснили, что паттерны активности мозга более всего схожи у тех, кто находится в дружеских отношениях. А чем меньше социальных связей между студентами, тем сильнее различаются их фМРТ снимки.

Авторы привлекли к исследованию 279 студентов и попросили их сообщить, с кем они наиболее дружны. Психологи также учли возраст студентов, пол, этническую принадлежность и даже то, кто из них левша. Они построили граф социальных связей, где вершины обозначают каждого из участников, а ребра показывают, сколько у того дружеских связей с другими студентами из выборки. Далее случайным образом отобрали 42 человек и провели с ними эксперимент.

Для каждого студента во время просмотра видео вычислено среднее время реагирования в каждом выделенном участке мозга. Затем была рассчитана корреляция временных рядов по каждому участку для каждой пары участников.

Им показывали серию видеороликов и одновременно делали функциональную томографию мозга. Ролики охватывали разные темы и жанры, включая политику, науку, юмор и музыкальные клипы. Каждый студент просматривал одни и те же видео в том же порядке. Затем исследователи сравнили результаты сканирования по всей группе.

Оказалось, что у друзей, то есть связанных вершин графа, паттерны мозговой активности гораздо более сходны между собой, чем у несвязанных или удаленных друг от друга вершин. Причем, если два человека связаны через третьего, то их мозговые активности тоже похожи, но слабее, чем у непосредственных друзей. Таким образом, фМРТ можно использовать, чтобы определить социальную дистанцию между людьми и силу их дружеских связей.

Остается лишь открытым вопрос, возникает ли дружба как следствие схожих реакций мозга или реакции мозга подстраиваются по мере укрепления дружеских отношений.

17.02.2018«Нейронет» провел круглый стол для представителей инновационного бизнеса

16 февраля в пространстве «Точка кипения АСИ» прошел круглый стол ««Развитие Дорожной карты НТИ по направлению «Нейронет» в интересах малого, среднего и крупного бизнесов, государственных корпораций». 

Подробнее
17.02.2018Обзор новостей нейротехнологий 09.02.18 - 16.02.18

Самые актуальные новости за неделю.

Подробнее
15.02.2018I Съезд молодежного сообщества CommON пройдет 17 февраля

17 февраля в московской Точке кипения АСИ молодые специалисты в области нейротехнологий соберутся вместе, чтобы познакомить со своей деятельностью тех, кто только собирается к ней присоединиться. 

Подробнее
15.02.2018Отраслевой союз «Нейронет» принял участие в дискуссии «Создание новых научных школ через систему наставничества» в рамках Всероссийского форума «Наставник»

Основной темой обсуждения в рамках дискуссии стал феномен наставничества и его роль в стремительно движущемся вперед мире науки

Подробнее
13.02.201816 февраля состоится круглый стол «Развитие Дорожной карты НТИ по направлению «Нейронет» в интересах малого, среднего и крупного бизнесов, государственных корпораций»

В нем примут участие представители бизнеса в сфере высоких технологий. Инициаторами дискуссии выступают профессиональное сообщество директоров «Директориум» и Отраслевой союз «Нейронет».

Подробнее
9.02.2018Обзор новостей нейротехнологий

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
9.02.2018Digital Health Convention – конференция и хакатон по цифровой медицине

16-18 февраля сообщество Science Guide проведет Digital Health Convention – инновационное мероприятие по цифровой медицине.

Подробнее
8.02.20183 февраля в Москве при поддержке РВК и АСИ прошел III Съезд Отраслевого союза «Нейронет»

В мероприятии приняли участие ведущие представители российской инновационной науки и бизнеса. 

Подробнее
6.02.2018Инноваторы определили тренды развития технологий Нейронет в России

3 февраля в Москве при поддержке РВК прошел III Съезд Отраслевого союза Нейронет. В нем приняли участие ведущие представители российских инновационных инфраструктур, науки и бизнеса. Основной темой дискуссий в рамках съезда наряду с подведением итогов первых лет работы стало определение вектора дальнейшего развития высокотехнологичного рынка Нейронет.

Подробнее
5.02.2018Команда компании Fibrum посетила CES2018

CES (Consumer Electronics Show) - одна из самых крупных международных выставок потребительских электронных товаров. Выставка проходила с 9 по 12 января 2018 года в Лас-Вегасе, Невада. Мероприятие заняло три огромных холла, его посетило более 200 000 человек.

Подробнее
31.01.2018В рамках лектория «360 разговоров о будущем» прошла дискуссия на тему «Нейрокоммуникации без границ»

14 ноября 2017 года в лектории «360 разговоров о будущем», работающем в рамках выставки «Россия устремленная в будущее» в здании Манежа, прошла пленарная дискуссия «Нейротехнологии без границ». 

Подробнее
30.01.2018Компания 1C, МФТИ и Отраслевой Союз НейроНет подписали меморандум о сотрудничестве

МФТИ, Отраслевой слюз развития рынка технологий «Нейронет» и Научно-Производственный Центр компании 1С подписали меморандум о сотрудничестве.

Подробнее
123242, г. Москва, Малый Конюшковский пер., д. 2, оф. 17