纵不雅观人类历史,大脑一贯是最繁芜、最迷人的生物构造。
它不仅支配着我们的思想、感想熏染和行为,还孕育了无数的创新和艺术。

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我们能仿照出如此神秘而奇妙的器官吗?在某种程度上,答案是肯定的。
这正是WorldBrain项目正在努力探索的。

接下来,我们将剖析如何从基本神经元开始仿照受生物启示的大脑网络。

大脑的基本构造

首先,让我们理解大脑的基本组成部分。

人脑大约有一千亿个神经元,它们通过近十万亿个突触相互通信,形成了一个极其繁芜的网络构造,称为神经网络。

该网络不仅包括神经元,还包括赞助细胞和远远超过神经元数量的免疫细胞。
他们一起事情,操作这个繁芜的器官。

大脑的构造超越了单个神经元及其连接。
实际上,大脑由多个相对独立的大脑区域组成,内部相互连接,形成一个弘大的信息通信网络。

这种折衷使我们能够思考、感想熏染、影象和实行各种繁芜的任务。

WorldBrain 如何仿照这个奇妙的大脑

WorldBrain从根本神经细胞入手,深入研究如何利用前辈技能仿照这些神经元的相互浸染,并探索仿照大脑的不同办法,不仅旨在更好地理解大脑的事情事理,还旨在创造更智能、更高效的技能运用。

神经元的事情事理

现在,让我们关注大脑的基本单位:神经元细胞。
神经元细胞由树突、细胞体和轴突组成。

每个细胞体都充当一个繁芜的电子旗子暗记处理系统,吸收来自多个来源的电旗子暗记。
这个微型处理器集成了网络到的旗子暗记,并沿轴突传输了集成旗子暗记。

我们已经理解了神经元。

接下来,让我们理解神经元是如何相互连接的。
它涉及将一个神经元的轴突连接到另一个神经元的树突,形成突触。

突触的功能是将旗子暗记从一个神经元通报到另一个神经元,它可以被数百种化学旗子暗记调节。

那么,有没有可能仿照一个拥有超过一亿个神经元的大脑呢?

为了探索人类智能的边界,WorldBrain项目提出了一个年夜志勃勃的蓝图,旨在仿照人类大脑——一项既年夜志勃勃又具有寻衅性的任务。

这个项目代表了对人类智能的深刻理解的追求,并试图解开大脑的无数奥秘。

它须要在仿照大脑时理解大脑的构造和事情事理。
如前所述,人脑由大约一千亿个神经元组成,这些神经元通过数万亿个突触连接起来。

数量之多令人震荡,但更引人瞩目的是这些神经元之间错综繁芜的相互浸染和互换。
每个神经元都能够吸收、处理和通报信息,它们的集体活动会产生人类的思想、情绪和意识。

WorldBrain项目的寻衅在于如何在技能上复制这样一个高度繁芜和动态的系统。

那么,WorldBrain试图在哪些方面仿照大脑呢?

WorldBrain团队通过模拟人类旧脑中的舆图、仿照新皮层的舆图模型、复制新皮层的方向感、模拟大脑模型中的知识存储方法、模拟大脑模型中的投票机制,为WorldBrain模型建立参考系统,实现对人脑的仿真。

构建 WorldBrain 的模型参考系统

当聪慧生物第一次开始在这个天下上移动时,它们须要一种机制来确定它们的方向。
大略的动物有大略的机制。

如果一只动物有一个关于它所处天下的参考系统,那么当它冒险出去时,它可以记录每个地方的创造。

当它想去某个地方时,比如避难所,它可以利用参考系统来打算如何从当前位置到达那里。

每个皮层柱为每个不雅观察到的物体创建一个参考系统,将参考系统视为组织任何知识的一种办法。
为一个人所处的天下建立一个参考系统被证明对生存是有用的。

WorldBrain正式基于这一观点,模拟人脑建立参考系统。

WorldBrain 模拟旧大脑中的映射

每当智能生物进入环境时,网格单元就会创建一个参考系统。
如果这是一个全新的环境,网格单元将建立一个新的参考系。

人脑也有网格细胞和位置细胞,它们构建了我们去过的地方的模型。
WorldBrain遵照这种模式,建立了一个网格单元和放置单元的系统来模拟人脑。

WorldBrain模拟新皮层的舆图模型

新皮层中位置细胞和网格细胞的学习机制,即研究物体模型,类似于旧大脑中的位置细胞和网格细胞学习环境模型的办法。

新皮层中的映射机制不是旧大脑中映射机制的精确副本。
有证据表明,新皮层利用相同的基本神经机制,但在许多方面有所不同。

这个过程就像大自然将海马体和嗅觉皮层压缩到最低限度,然后创建恒河沙数的副本并将它们并排排列在皮层柱中,从而形成新的皮层。

WorldBrain在其研究中仿照了这种双层电路模型,对每层中的神经元数量做出了现实的假设。

仿真表明,皮层列不仅可以学习工具模型,而且每列可以学习数百个模型。

WorldBrain模拟新皮层的方向感。

每个皮层柱都在学习物体的模型,这些柱子利用与旧大脑相同的基本方法来学习环境模型。

每个皮质柱都有一组细胞,它们在功能上对应于网格细胞、位置细胞和头部方向细胞。
这三种类型的细胞最初是在旧大脑的某些部位创造的。

现有的位置传感芯片可以有效地模拟所有功能。
特定传感器包括间隔传感器、重力传感器、加速度传感器、磁场传感器、霍尔传感器、陀螺仪和 GPS。

这些基本上是每部智好手机的基本组件。

WorldBrain 的知识存储模型

大脑中的知识是分布的。
它不会存储在单个位置,如细胞或皮质柱,也不会像全息图那样存储在任何地方。

关于一个物体的知识分布在数千个皮层柱上,神经元不依赖于单个突触。
这种分布式存储方法是 WorldBrain 开拓的原则之一。

在WorldBrain的仿照网络中,利用了分散的存储方法。
纵然神经元丢失了 30%,对网络功能的影响常日也很小。

WorldBrain的投票机制模型

感知是皮层柱通过投票达成的共识。
皮质柱中的大多数连接在各层之间高下移动,紧张勾留在皮质柱的边界内。

某些层中的一些细胞将轴突发送到新皮层的非常迢遥的区域,可能将轴突从大脑的一侧发送到另一侧。
关于皮质柱如何投票的基本思想并不过分繁芜。

利用远程连接,皮层柱可以广泛传输他们对所不雅观察内容的预测。
皮质柱不须要将其投票发送到其他皮质柱。

纵然一个远端轴突连接到一个由其他皮层柱随机选择的小分支神经元,投票机制也能有效事情。

WorldBrain探索的意义

探索仿照大脑的旅程源于我们更好地理解这个繁芜器官的欲望。
目标是深入理解大脑的奥秘。

通过用超级打算机仿照受生物启示的大脑,我们可能会找到新的办理方案。
除了理解大脑的基本运作办法外,我们还可以探索增强其能力。

例如,将神经形态芯片与大脑集成可能会提高其信息处理效率,增强其现有功能,乃至实现功能扩展。

然而,这项技能的未来运用虽然对社会发展充满希望,但也不可避免地带来了一系列寻衅和问题。

然而,随着对大脑仿照技能的不断改进和深入理解,我们不仅对大脑本身有了深入的理解,而且在一个新的层面上重新诠释了我们作为人类的自我。

来源:天下脑基金会翻译:Edge

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