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來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-12

    以了解神經(jīng)系統(tǒng)的工作方式。果蠅是生物學(xué)上公認(rèn)的一種研究動(dòng)物,果蠅的大腦更是近來(lái)研究的主要目標(biāo)對(duì)象。截至目前,已有八項(xiàng)諾貝爾獎(jiǎng)授予了果蠅相關(guān)研究,這些研究推動(dòng)了分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和神經(jīng)科學(xué)的發(fā)展。果蠅研究的重大優(yōu)勢(shì)在于它們的大?。号c老鼠大腦(1億個(gè)神經(jīng)元)、章魚(yú)大腦(5億個(gè)神經(jīng)元)或人類(lèi)大腦(1000億個(gè)神經(jīng)元)相比,果蠅大腦相對(duì)較?。ㄖ挥?0萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元)。這種優(yōu)勢(shì)使得研究人員更容易將果蠅大腦作為一個(gè)完整回路來(lái)研究。40萬(wàn)億像素下的果蠅大腦重建,任何人都可以交互瀏覽。40萬(wàn)億像素下的果蠅大腦自動(dòng)重建谷歌在霍華德·修斯醫(yī)學(xué)研究所的合作者將果蠅大腦切分成數(shù)千個(gè)40納米的超薄切片,并且使用透射電子顯微鏡生成每個(gè)切片的圖像(由此產(chǎn)生了40萬(wàn)億像素以上的果蠅大腦影像),然后將2D圖像排列對(duì)齊形成完整果蠅大腦的3D圖像。這項(xiàng)研究用到了數(shù)千塊谷歌CloudTPU和泛洪算法網(wǎng)絡(luò)(Flood-FillingNetwork,F(xiàn)NN),后者能夠自動(dòng)跟蹤果蠅大腦中的每個(gè)神經(jīng)元。雖然該算法大體上運(yùn)行良好,但研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)對(duì)齊效果不完美(連續(xù)切片中的圖像內(nèi)容不穩(wěn)定)或切片和成像過(guò)程存在問(wèn)題導(dǎo)致多個(gè)連續(xù)切片缺失時(shí),該算法的性能會(huì)下降。為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題。


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    現(xiàn)在,創(chuàng)客也可以使用這種針對(duì)注意力缺陷多動(dòng)障礙患兒的腦電圖頭戴式設(shè)備了我是一個(gè)時(shí)尚科技設(shè)計(jì)師。在設(shè)計(jì)中,我會(huì)將時(shí)尚與工程、科學(xué)和交互式用戶(hù)體驗(yàn)技術(shù)結(jié)合。我設(shè)計(jì)的很多產(chǎn)品都能夠監(jiān)測(cè)穿戴者的生理指標(biāo)(比如心率),并以某種形式對(duì)這些信息做出反應(yīng),傳遞穿戴者的內(nèi)在狀態(tài)。2016年,作為奧地利林茲電子藝術(shù)未來(lái)實(shí)驗(yàn)室的常駐藝術(shù)家,我決定抓住機(jī)會(huì),看看我的技術(shù)能不能應(yīng)用在醫(yī)療方面。結(jié)果我研發(fā)了一種頭戴式設(shè)備,能夠幫助患有注意力缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)的兒童,并且能夠幫助看護(hù)者更好地了解與患兒癥狀有關(guān)的環(huán)境因素。今年4月,這款頭戴式設(shè)備的底層技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用,對(duì)腦機(jī)接口(BCI)感興趣的創(chuàng)客也可以使用了。其實(shí)我到林茲的時(shí)候,就對(duì)腦電圖(EEG)設(shè)備產(chǎn)生了興趣。它能夠測(cè)量大腦的腦電活動(dòng),我在早期的工作中對(duì)這些也有了解。在電子藝術(shù)節(jié)期間,我在附近的仁慈兄弟醫(yī)院(BarmherzigeBrüderHospital)遇到了杜米尼克?萊斯特(DominikLaister),他后來(lái)成為一名很有價(jià)值的顧問(wèn)。向他咨詢(xún)后,我決定著重研究與事件關(guān)聯(lián)的腦點(diǎn)位信號(hào)P300。P300在醫(yī)療臨床檢查和腦機(jī)接口研究中經(jīng)常受到關(guān)注。它是一種電壓脈沖,在受到外部刺激后的幾百毫秒內(nèi)發(fā)生。

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 對(duì)于晶體管)一種叫做SU-8的普通介電環(huán)氧樹(shù)脂組成。導(dǎo)體的蛇形形狀使器件能夠在不斷裂的情況下與多金屬一起拉伸,但半導(dǎo)體的多功能性才是真正厲害的地方。IZO在晶體管中起著電子傳導(dǎo)半導(dǎo)體的作用,在紫外傳感器中起著光電導(dǎo)的作用。IZO的電阻隨溫度降低,因此可以作為溫度傳感器(熱敏電阻)中的可變電阻;其電阻隨應(yīng)變?cè)黾佣黾?,因此可以形成?yīng)變傳感器。而在這些材料的另一種結(jié)構(gòu)安排中,某些電壓將形成或破壞IZO中的導(dǎo)電絲,產(chǎn)生非易失性電阻存儲(chǔ)器(RRAM)。即使在沉積成膠體和干燥后形成凝膠,也就是所謂的溶膠-凝膠過(guò)程?!斑@太驚人了,”Yu說(shuō)?!皞鹘y(tǒng)上,要實(shí)現(xiàn)多種功能,您可能需要將材料或多個(gè)芯片進(jìn)行異構(gòu)集成。但是現(xiàn)在用一種材料,就可以做到這一切了。

    13年前,正在新加坡科學(xué)院數(shù)據(jù)存儲(chǔ)研究院從事信息存儲(chǔ)的施路平做夢(mèng)也沒(méi)有想到,自己的大膽設(shè)想在不僅成為了現(xiàn)實(shí),還登上了8月1日發(fā)表的《自然》封面。談及當(dāng)下熱的話(huà)題,人工智能無(wú)疑是其中之一。要想抓住發(fā)展人工智能的機(jī)遇,必須在芯片上做到自主可控。近日,清華大學(xué)類(lèi)腦計(jì)算研究中心教授施路平團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款類(lèi)腦計(jì)算芯片“天機(jī)芯”,有望促進(jìn)人工通用智能發(fā)展。“該芯片是面向人工通用智能的世界異構(gòu)融合類(lèi)腦計(jì)算芯片,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)在芯片和人工智能兩大領(lǐng)域《自然》論文零的突破?!闭劶霸摮晒?,團(tuán)隊(duì)成員充滿(mǎn)驕傲。人腦+電腦=類(lèi)腦13年前,公眾對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)既沒(méi)有如此深刻,也不像這樣對(duì)它抱有那么大的期待。傳統(tǒng)的信息存儲(chǔ)大多通過(guò)物理手段將器件體積做小,繼而推動(dòng)技術(shù)發(fā)展。“過(guò)去無(wú)論存儲(chǔ)器也好,CPU也罷,它們的發(fā)展驅(qū)動(dòng)力都是物理微縮。10年、20年后可能會(huì)縮小到幾納米,但是縮到不能再小之后呢?”2006年,施路平對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了深入思考。他的答案是,計(jì)算機(jī)發(fā)展會(huì)改變信息計(jì)算存儲(chǔ)方式,而這需要新的發(fā)展思路。在某種程度上,人腦和電腦是互補(bǔ)的。施路平告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,從計(jì)算和存儲(chǔ)的速度和精確性來(lái)說(shuō),人根本不是計(jì)算機(jī)的對(duì)手;

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    休斯頓大學(xué)的工程師們正在努力使人類(lèi)和機(jī)器的融合變得更容易一些。他們開(kāi)發(fā)了一種易于制造的柔性電子貼片,當(dāng)貼在人身上時(shí),可以將人的動(dòng)作和其他指令轉(zhuǎn)換給機(jī)器人,并接收機(jī)器人的溫度反饋。Gif:CunjiangYu/IEEESpectrum在休斯頓大學(xué)助理教授CunjiangYu的帶領(lǐng)下,該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了晶體管、RRAM存儲(chǔ)單元、應(yīng)變傳感器、紫外線(xiàn)探測(cè)器、溫度傳感器和加熱器,所有這些都在低溫制造過(guò)程中使用相同的材料。他們把不同的設(shè)備集成到一個(gè)4微米厚的膠塑料貼片中。Images:CunjiangYuUniversityofHoustonengineersintegratedseveraltypesofindiumzincoxide-baseddevicesincluding[lefttoright]:RRAM,FET,UVsensor,temperaturesensor,andastrainsensor.一篇描述休斯頓研究人員工作的論文于發(fā)表在ScienceAdvances雜志上。研究人員將貼片放在志愿者的手背上,根據(jù)人體的手部運(yùn)動(dòng)對(duì)貼片的應(yīng)變傳感器所做的動(dòng)作,控制機(jī)器人的手,使其關(guān)閉或打開(kāi)。更重要的是,他們能夠通過(guò)貼片的集成加熱器電路,將機(jī)器人手的溫度反饋給人類(lèi),從而關(guān)閉機(jī)器人控制回路。這些器件都是利用光刻技術(shù)制作的結(jié)構(gòu),由50納米厚的金導(dǎo)體、氧化銦鋅(IZO)半導(dǎo)體、聚酰亞胺封裝和。

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   克服了嘈雜的腦電信號(hào),從而改善了基于腦電圖的神經(jīng)解碼,并促進(jìn)了實(shí)時(shí)連續(xù)的2-D機(jī)器人設(shè)備控制。迄今為止,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在68名身體健全的人體受試者身上進(jìn)行了測(cè)試(每個(gè)受試者多10次),包括虛擬設(shè)備控制和機(jī)器人臂的控制,以便持續(xù)追蹤。同時(shí),這項(xiàng)技術(shù)可直接適用于患者,團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在不久的將來(lái)進(jìn)行臨床試驗(yàn)??苹媒K將成為現(xiàn)實(shí)關(guān)注過(guò)《挑戰(zhàn)不可能》的朋友,可能記得一名特殊的漸凍癥患者——王甲。他正是使用了來(lái)自清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)帶來(lái)的無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口才完成了不可能的挑戰(zhàn)。王甲由于患上“漸凍癥”,失去了幾乎所有運(yùn)動(dòng)的機(jī)能,清華大學(xué)的神經(jīng)工程團(tuán)隊(duì)為王甲打造了一款無(wú)創(chuàng)腦機(jī)接口打字系統(tǒng),通過(guò)對(duì)視覺(jué)神經(jīng)信號(hào)的解碼來(lái)完成打字的任務(wù)。這重新建立了王甲和這個(gè)世界的聯(lián)系。事實(shí)上,目前的腦機(jī)接口技術(shù)主要的目標(biāo)人群是像王甲一樣的殘疾人,為他們盡可能的恢復(fù)與這個(gè)世界的聯(lián)系。在未來(lái),腦機(jī)接口技術(shù)也會(huì)走向普通大眾,擺脫各種操作面板、鼠標(biāo)、鍵盤(pán),通過(guò)人的思維來(lái)直接控制計(jì)算機(jī)和機(jī)器,這肯定是腦機(jī)接口未來(lái)發(fā)展的方向。正如卡內(nèi)基梅隆大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系主任賀斌教授所說(shuō)的:“這項(xiàng)技術(shù)有朝一日可能成為幫助每個(gè)人的普遍輔助技術(shù),就像智能手機(jī)一樣。河北手術(shù)機(jī)器人聯(lián)系電話(huà)

位姿科技(上海)有限公司專(zhuān)注技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā),發(fā)展規(guī)模團(tuán)隊(duì)不斷壯大。目前我公司在職員工以90后為主,是一個(gè)有活力有能力有創(chuàng)新精神的團(tuán)隊(duì)。誠(chéng)實(shí)、守信是對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)要求,也是我們做人的基本準(zhǔn)則。公司致力于打造***的光學(xué)定位,光學(xué)導(dǎo)航,雙目紅外光學(xué),光學(xué)追蹤。公司憑著雄厚的技術(shù)力量、飽滿(mǎn)的工作態(tài)度、扎實(shí)的工作作風(fēng)、良好的職業(yè)道德,樹(shù)立了良好的光學(xué)定位,光學(xué)導(dǎo)航,雙目紅外光學(xué),光學(xué)追蹤形象,贏得了社會(huì)各界的信任和認(rèn)可。