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智力开发 |
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脑科学的发展方向
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一方面让我们对自然有更深入的了解,另一方面可以有很重要的应用——模拟大脑,创造出像人一样智慧的机器,这是人工智能的终极目标,也是脑科学的发展方向之一。
此外,在人口健康方面,大脑是如此重要,我们要保护好大脑、促进智力发展,防止大脑的衰退以及脑疾病的产生,也是脑科学未来发展的另一个重要方向。
中国科学家经过4年讨论,才在2018年正式确定了中国脑计划的内容。世界各国都有脑计划,美国、日本、欧盟的脑计划规模都不小。中国的脑计划筹划了4年,很可能在2019年启动。
该计划是中国脑科技的未来。那么,它要做什么呢?
就像上面讲的三个方向,中国的脑计划具有一体两翼的结构。
主体结构是前面介绍的脑认知功能的神经基础,也就是网络基础,我们必须知道它的图谱结构,弄清楚联接图谱,结构图谱。在此基础上,搭建各种平台,帮助解析上述图谱的功能。
为此,我们希望启动一个由中国科学家主导的国际大科学计划,做全脑介观层面上的神经联接图谱。对于介观图谱,不仅中国科学家感兴趣,世界各国的科学家都有兴趣。通过该计划,人们能够研究动物特别是模型动物(包括小鼠、猕猴等跟人最相近的灵长类动物)的大脑图谱。
其中一翼要做脑疾病的诊断与治疗,形成各种新型的医疗产业。
另外一翼是类脑人工智能、类脑计算、脑机接口等与人工智能相关的新技术,该领域对未来的人工智能产业具有重大影响。
这就是目前中国脑计划的方向,也是大家公认的最好的方向。与世界其他国家的脑计划相比,虽然我们的计划启动得慢,但我们的设计是最圆满的,希望它的实施也是最圆满的。
发展方向之一:理解大脑
那么,大脑认知的原理是什么?
第一个是基本的脑认知功能。我们的感觉、对外界信息的接收,包括感知觉、学习和记忆、情绪和情感、注意和抉择,这些都是基本的脑认知功能。果蝇、小鼠、猴子,甚至斑马鱼、线虫等很多动物都有这种基本功能。
至于高级的脑认知功能,只有灵长类以上比较高等的动物才有。包括共情心与同情心——你悲痛了,我也感到悲痛;社会认知,在社会群体里面的认知;合作行为,人的合作行为是非常特殊、非常复杂的;各种意识,比如人的自我意识;语言,人类的语言是其他动物所没有的、非常复杂的语言。
了解上述认知功能产生的机理,对于设计类人脑的下一代人工智能具有重要意义。
想要设计出不仅能够理解语音、辨识语音,还能理解语义的人工智能设备,还需要知道人的大脑是怎样处理语言的。
要想做到这一点,必须先有模式动物。我们不能直接在人体上做实验,因为涉及到伦理问题。
由于猕猴的大脑结构跟人非常靠近,是很好的模式动物。所以我们要先在猕猴等动物身上进行各种操作,查找工作原理,之后引申开来,看看人类的大脑是否与此相同。
认知功能的神经基础里面,最关键的还是要制作出全脑神经联接图谱。我们需要知道大脑里神经元的种类、神经元的类型怎样定出来。这是一项很重要的工作,目前世界各国都在做相关研究,我们也要做。
了解了神经元类型之后,还要弄清楚各脑区每一类神经元的输出纤维跟输入纤维,以及它们要送到哪里去,这是结构图谱。
有了结构图谱,我们才能摸清它们的电活动,看看电波何时会出现,又是如何传导信息的,这就是活动图谱。
全部图谱出来后,才能够解析神经环路的最终功能。 |
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发 布 者: |
admin |
添 加 时 间: |
2023/9/10 |
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