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.

18.10.201817 октября состоялась дискуссия «Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс»

В рамках программы стенда РВК-НТИ на Форуме «Открытые инновации» 17 октября состоялась дискуссия «Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс». Участники рассмотрели назревшие вопросы феномена «сознания», проследили генезис изменений отношения науки и научного сообщества к человеческому разуму и способности к рациональным суждениям. 

Подробнее
18.10.20187 и 8 ноября 2018 года в Точке кипения - Санкт-Петербург в третий раз пройдет баркемп "Национальная технологическая революция 20.35"

Баркемп «Национальная технологическая революция 20.35» - неформальная образовательная конференция, главными организаторами которой являются сами участники. Основной фокус проведения мероприятия в 2018 году - повышение конкурентоспособности российских предприятий и поиск путей выхода на глобальные рынки.
 

Подробнее
18.10.201816% россиян имеют еврейские корни

В ходе исследования, проведенного научными сотрудниками Genotek, было обнаружено что 16% россиян имеют еврейские корни. Из них 4% имеют бабушку или дедушку евреев, еще 4% — прабабушку или прадедушку евреев. Оставшиеся 8% имеют более дальних родственников евреев.

Подробнее
16.10.20188 октября 2018 в г. Саратов состоялось два выступления посвященных соревнованиям ассистивных технологий и образовательному курсу «Нейротлон»

Мероприятия состоялись во время II международной школы-конференции молодых ученых «Динамика сложных систем и их применение в интеллектуальной робототехнике» и на базе факультета психологии Саратовского национального исследовательского государственного университета им. Н.Г Чернышевского, в рамках специально собранного семинара

Подробнее
16.10.201820 октября в Точке Кипения АСИ будет проведен первый Психонетический хакатон «Когнитон»

Мероприятие станет продолжением прошлогоднего семинара «СуперРазум» в формате экспериментального когнитона «Новые когнитивные инструменты»

Подробнее
15.10.2018Нейротехнологии в современном мире

Исполнительный директор Отраслевого союза «Нейронет» Александр Семенов стал гостем программы «В тренде с Татьяной Батышевой» на Radio Mediametrics, где рассказал о прошедших соревнованиях «Нейротлон» и о значении нейротехнологий сегодня

Подробнее
14.10.2018Завершились вторые международные соревнования ассистивных технологий «Нейротлон»

13 октября в Самаре в выставочном центре «Экспо-Волга» прошли вторые международные соревнования ассистивных технологий «Нейротлон»

Подробнее
12.10.2018Обзор новостей нейротехнологий 06.10.18 - 12.10.18

Самые актуальные новости за неделю

Подробнее
12.10.2018Проект «Роботрек» представил отечественные разработки в области робототехники и нейрообразования в Баку

11 октября в Баку Экспо центре начала свою работу XII Азербайджанская международная образовательная выставка, в рамках которой проект «Роботрек» впервые представил жителям Баку цифровую нейроплатформу «Юный нейрофизиолог-инженер»

Подробнее
11.10.2018Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс

В рамках Форума «Открытые инновации» пройдет экспертная дискуссия на тему «Понимание феномена «сознание»: теологический дискурс»

Подробнее
10.10.2018МЕЖДУНАРОДНЫЙ ФОРУМ «COGNITIVE NEUROSCIENCE – 2018»

С 6 по 8 ноября в Екатеринбурге пройдет Международный форум по когнитивным нейронаукам «COGNITIVE NEUROSCIENCE – 2018». Организаторами выступают Уральский федеральный университет совместно с Уральским государственным медицинским университетом, при поддержке Отраслевого союза «Нейронет»

Подробнее
9.10.201829-30 октября в НИУ ВШЭ в рамках традиционных CCCP семинаров пройдет конференция Cortical Codes: Control & Perception

Конференция будет посвящена вопросам современного состояния и развития технологии нейроинтерфейсов

Подробнее
5.10.2018Обзор новостей нейротехнологий 29.09.18 - 05.10.18

Самые актуальные новости за неделю

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