Neuralink Elona Muska vysvetlil: Pripravte sa spojiť svoju myseľ s počítačom

Neuralink je dva roky starý startup, ktorý ešte nevydal jediný produkt, ale ktorý je sľubuje vybudovanie technológie na prepojenie ľudských mozgov s počítačmi.

Ak by to riadil niekto iný ako Elon Musk, tak nikto by daj na to druhý pohľad. Ale s podnikateľom za Teslou a Hyperloopom na čele, mohol by Neuralink skutočne poskytnúť spôsob, ako spojiť ľudí a stroje?

Stanoveným cieľom spoločnosti Neuralink je vyvinúť ultra širokopásmové mozgové počítačové rozhrania na prepojenie ľudí a strojov. Pracovné zoznamy - ktoré sú v podstate jediné, čo na nich nájdete riedky web spoločnosti - dať vám chuť výzvy, ktorú Neuralink, ktorý nedávno údajne získalo nové financovanie vo výške 39 miliónov dolárov, bude čeliť.

POZRITE SI: Ako implementovať AI a strojové učenie (osobitná správa ZDNet) | Stiahnite si správu ako PDF (TechRepublic)

Spoločnosť napríklad hľadá inžiniera na prácu na vývoji materiálov a metód spracovania, ktoré „nie v súčasnosti existujú“ ako súčasť svojho plánu vyvinúť spoľahlivé neurónové rozhrania s vysokou hustotou, ktoré sú na základnej úrovni mozgového počítača prepojenie.

"Tieto materiály priamo interagujú s tkanivom, aby zachytili a poslali signály mozgu, v dôsledku toho práca je kľúčovou zložkou konečného produktu,“ uvádza pracovný inzerát s určitým množstvom podhodnotenie. Ďalšia z voľných pozícií Neuralink je pre optického inžiniera na vývoj vlastnej optiky a používaných zobrazovacích systémov priamo vo svojom chirurgickom robote (veď čo iné by inštalovalo mozgové počítačové rozhranie okrem chirurgického robot?).

Po pravde, myšlienka mozgové počítačové rozhrania (BCI) nie je novinkou: v posledných desaťročiach sa výkon výpočtovej techniky zvýšil a zároveň zložitosť a využitie lekárske technológie ako EEG a MRI čoraz viac odhaľujú fyzické fungovanie myslenia mozog. V dôsledku toho sa možnosť priameho prepojenia ľudského mozgu s počítačmi vo vonkajšom svete stala menej sci-fi snom a realistickejšou technologickou vyhliadkou.

Snaha o vybudovanie funkčného mozgového počítačového rozhrania splodila početné samostatné oblasti výskumu rokov, všetci sa snažia nájsť spôsoby, ako preložiť ľudské myšlienky do počítačových príkazov bez potreby fyzického akcie.

Doteraz sa veľa práce na systémoch, ktoré spájajú mozgy s elektronikou, vykonávalo s lekárskym cieľom. Niektoré z prvých mozgových počítačových rozhraní boli neuroprotézy - systémy navrhnuté tak, aby pomohli ľuďom s neurologickým postihnutím znovu získať stratenú funkciu. Prvé neuroprotézy boli navrhnuté tak, aby nahradili poškodené zmysly, typicky sluch a nedávno, prvky zraku.

Ďalšie výskumné snahy sa zamerali na obnovenie stratených fyzických schopností: napríklad vytvorenie mozgového počítača, ktorý by to umožnil niekto s poranením chrbtice môže uchopiť predmet ovládaním ramena robota alebo pohybovať kurzorom iba pomocou elektrického prúdu svojho mozgu signály.

Počiatočná časť Neuralinkovej práce môže v tomto pokročiť. Spoločnosť navrhla, že prvé aplikácie budú zamerané na určité typy poranení mozgu, ako je mŕtvica, rakovina a vrodené problémy (aj keď neuviedli, aký typ vrodených lézií si myslia, detská mozgová obrna môže byť pravdepodobná kandidát). Vo všetkých troch prípadoch sú často oblasti funkčného mozgu oddelené ostrovčekmi mozgu, kde odumrela nervová kabeláž, často v dôsledku nedostatočného zásobovania krvou.

Jedna z čudných vecí na ľudských nervoch je, že sa nedokážu dobre zotaviť po zranení, takže keď sa spojenie dostatočne preruší, je nepravdepodobné, že opätovný rast (to je jeden z dôvodov, prečo je transplantácia končatín tradične výzvou pre medicínu.) Ak by však umelý implantát mohol umožniť signál z jednej funkčnej oblasti mozgu sa dostať do druhej preskočením mŕtvej oblasti, mohlo by to umožniť ľuďom s poranením mozgu obnoviť schopnosti, ktoré boli stratený.

Ak funkciu nemožno obnoviť - napríklad v prípade kvadruplégie - BCI môžu byť stále užitočné. BCI by mohli napríklad ľuďom umožniť ovládať avatarov robotov, aby mohli vykonávať úlohy, ktoré nie sú schopní, alebo efektívne využívať svoje myšlienky na ovládanie webového rozhrania.

A to nie sú jediné zdravotné stavy, s ktorými by mozgové počítačové rozhrania mohli pomôcť: aj epilepsia bola navrhnutá ako potenciálny cieľ a zdá sa byť dobrá vzhľadom na Tento stav je porucha elektrickej signalizácie v mozgu, ako je to pri Parkinsonovej chorobe, kde hlboká mozgová stimulácia už pomáha riešiť niektoré symptómy choroby.

Bolo tiež navrhnuté, že Neuralinkova práca by mohla byť použitá na pomoc v boji proti Alzheimerovej demencii alebo postupnému vyblednutiu pamäte, ktoré prichádza so starobou. Takéto podmienky predstavujú oveľa komplexnejšiu výzvu pre spoločnosti BCI: mnohé z podmienok spomínaných v súvislosti s Neuralinkom sú tie, kde problém je hlavne v signalizácii (predstavte si to ako stav, keď sa správy nemôžu dostať z bodu A do bodu B, pretože došlo k prerušeniu cesta). Alzheimerova demencia a strata pamäti súvisiaca s vekom sú spôsobené oveľa väčšími štrukturálnymi problémami v mozgu: samotnou mozgovou hmotou atrofia, čo znamená, že správa sa nemôže dostať z bodu a do bodu b, pretože na to jednoducho neexistuje žiadna cesta alebo body, s ktorými by sa malo začať záležitosť. (Zaujímavé je, že zmenšovanie, ku ktorému dochádza v starobe, je zvyčajne spôsobené nedostatočnou stimuláciou - a čo by mohlo byť stimulujúcejšie ako mať obrovský kus výpočtovej infraštruktúry trvalo zapojený do vašej šedej záleží?)

Medicína možno podnietila vznik mozgových počítačových rozhraní, ale oblasť sa už rozšírila aj mimo zdravotníctva: mozgy boli zvyknuté na pilotné drony, a jedného dňa by sa to mohlo stať spôsobom, akým ovládame naše inteligentné domácnosti.

Ale vybudovanie mozgového počítačového rozhrania, ktoré vám umožní robiť veľa vecí, namiesto toho, ktoré sa používa na jedinú aplikáciu, by sa mohlo ukázať ako náročné, a to vďaka obmedzeniam ľudí aj strojov hardvér. Jednou z najväčších výziev, ktorým čelia BCI, je dosiahnutie obojsmerného toku informácií pre viaceré aplikácie: človek môže hovoriť so strojom a stroj môže hovoriť späť.

V konečnom dôsledku, Neuralink myslí oveľa viac a ide ďaleko za hranice tradičnej lekárskej technológie. Z dlhodobého hľadiska chce spoločnosť premeniť ľudskú inteligenciu na umelú a ponúkať vylepšenia každodenných mozgov ako spôsob „demokratizácie“ inteligentnosti.

Musk už predtým povedal, že verí, že AI je jednou z najväčších hrozieb pre ľudstvo a rozhrania mozgových počítačov by mohli byť jedným zo spôsobov, ako túto hrozbu zmierniť – dať nám šancu držať krok a dokonca sa nakoniec stať súčasťou superinteligentnej AI, čo je dôvod, prečo je potrebné spojenie s veľkou šírkou pásma: aby naša myseľ mohla nakoniec komunikovať rovnakým tempom ako AI.

Musk koncom minulého roka tvrdil, že Neuralink odhalí prvé plody svojej práce v priebehu niekoľkých mesiacov a že práca bude „lepšia ako ktokoľvek si myslí, že je to možné“ (aj keď možno stojí za to zdôrazniť, že toto vyhlásenie urobil, keď fajčil marihuanu v rádiu Joe Rogan šou).

A keď bol začiatkom tohto roka požiadaný o aktualizáciu, Musk jednoducho tweetoval „Už čoskoro“.

Napriek Muskovmu prísľubu produktov na obzore vás pravdepodobne čaká veľa, veľa rokov práce, kým budete telepaticky prepojení s počítačom.

Predtým, ako sa na trh dostane akákoľvek nová medicínska technológia, najmä čokoľvek, čo sa dostane do mozgu, bude potrebné rozsiahle obdobie testovania pred uvedením na trh v laboratóriu na zvieratách.

Správy naznačujú, že Neuralink sa snažil vybudovať nové ústredie s priestorom pre testovanie na hlodavcoch. Hlodavce sa zvyčajne používajú v neurovedeckom výskume kvôli štrukturálnym podobnostiam medzi potkanmi a ľuďmi mozgy -- nedávno sa uskutočnil projekt Human Brain Project, výskumné úsilie modelovať ľudský mozog pomocou výpočtovej techniky dokončené a model myšacieho mozgu. Zatiaľ čo plány na nové ústredie boli zrejme neskôr zrušené, skutočnosť, že spoločnosť hľadala miesto, naznačuje, že práca je aspoň do určitej miery zrelá na testovanie. Spoločnosť je údajne financuje primát výskum na Kalifornskej univerzite, hoci rozsah práce sa tají.

Jedným z hlavných problémov, ktoré bude musieť Neuralink riešiť, je, že existujúce rozhrania mozgových počítačov sú jednosmerné a jediná aplikácia: v prípade umelých uší sa informácie z vonkajšieho sveta prenášajú do mozgu na úlohu sluch; v prípade myšlienkovo ​​ovládaného robota idú informácie opačným smerom, aby umožnili pohyb. Povolenie obojsmerných rozhraní by bolo náročné pre človeka aj pre stroj.

„Je to veľmi náročné robiť zo strojovej a dokonca aj z ľudskej stránky. Ak chcem zmeniť kanál na televízore, musím si predstaviť, že mením kanál, a ak chcem zavrieť dvere, musím si predstaviť inú akciu v mojom mozgu, aby som zatvoril dvere. Len zmeniť túto predstavivosť je veľmi ťažké urobiť rýchlo a je to tiež veľmi únavné - po 20 minútach sa budete cítiť veľmi unavení, pretože nie ste na to zvyknutý,“ Dr Marvin Andujar, odborný asistent a riaditeľ výskumného laboratória Neuro-Machine Interaction na University of South Florida, hovorí.

Aby bolo možné ovládať čo i len univerzálne diaľkové ovládanie, povedzme, vyžadovalo by to od ľudí obrovský posun v myslení. „Ak by sme chceli ovládať stroje mozgom, pre človeka je to teraz veľmi ťažké, pretože nie sme takto trénovaný na to, aby sme v tejto perspektíve používali náš mozog – potrebovali by sme veľa tréningu, aby sme mohli používať tento typ technológie,“ pridané. Pre starších ľudí by to bolo obzvlášť zložité – nervová plasticita detí, prirodzená kreativita a zvedavosť by znamenali, že by sa pravdepodobne oveľa ľahšie prispôsobili novým rozhraniam.

Hoci sa Musk nevyjadril o povahe produktov, na ktorých Neuralink pracuje, diskutoval potreba určitého typu „neurálnej čipky“ – kývnutie na romány Iain M Banks Culture, kde sú rozhrania mozgu a počítača bežné. Neurálna čipka by mohla fungovať ako „digitálna vrstva nad kôrou... tak ako vaša kôra funguje symbioticky s vaším limbickým systémom, tretia digitálna vrstva by mohla s vami symbioticky fungovať,“ povedal Musk.

Musk navrhol, že nervová čipka nemusí nutne znamenať operáciu mozgu a že by sa mohla dostať do mozgu cez telesné tepny alebo žily. Už existujú lieky, ktoré sú naprogramované tak, aby prešli krvným obehom, ale aktivujú sa až po ich prekročení hematoencefalická bariéra: nie je to až také prevratné, aby sa vhodná malá elektronika mohla zapnúť až po dosiahnutí mozog.

Zatiaľ však existujú dva hlavné myšlienkové prúdy o tom, ako prinútiť časť mozgu a počítačovú časť BCI, aby spolu hovorili. Pri invazívnom prístupe sa otvorí lebka a elektródy sa implantujú na povrch mozgu; pri neinvazívnom prístupe elektródy sedia na lebke a nie je potrebná žiadna operácia.

Musk môže dúfať v systém prenosu krvi, ale zdá sa, že Neuralink hľadá starý dobrý invazívny prístup. Výskumníci spojení so spoločnosťou zverejnili dokument popisujúci systém, ktorý by vložil flexibilné polymérové ​​sondy do mozgu pomocou robotického vkladacieho zariadenia opísaného ako „šijací stroj“. Systém už bol demonštrovaný na potkanoch, podľa papieraa používa sa na zaznamenávanie výstupov z jeho mozgu.

Mozog je však hustá hmota, v ktorej sa nachádzajú miliardy neurónov. Aby multiaplikačné mozgové počítačové rozhranie fungovalo, rozhranie by potrebovalo potenciálne prístup alebo interpretovať signály zo všetkých z nich (predpokladá sa, že určité neuróny sú výlučne určené špecifické jednotlivcov vrátane celebrít, napríklad). Prístup k jednotlivým neurónom je problém, ktorý neurovedci nerozlúštili, nehovoriac o technologických spoločnostiach.

POZRITE SI: Senzorový podnik: IoT, ML a veľké dáta (osobitná správa ZDNet) | Stiahnite si správu ako PDF (TechRepublic)

Potešujúce pre naše ego, ale problematické pre programátorov, každý náš mozog je jedinečný vo svojich elektrických signáloch, čo znamená, že BCI pre jedného jednotlivca nemusí fungovať pre iného. „Pre každého človeka máme svoje vlastné jedinečné mozgové vlny – je to ako naša vlastná biometria. Vytvorenie univerzálneho stroja bude veľmi ťažké,“ hovorí Andujar.

Jeden zaujímavý a ožehavý problém pri vytváraní mozgových počítačových rozhraní je, že ľudský mozog je rovnako veľký ako a záhada ako hlbiny oceánov: zatiaľ čo niektoré jej časti boli dobre zmapované, iné sú stále neprehľadné. veda. To však nemusí nevyhnutne predstavovať taký veľký problém pre počítačové rozhrania mozgu, ako by to mohlo byť: v v skutočnosti, mozgové počítačové rozhrania vrhajú svetlo na fungovanie čiernej skrinky, ktorou je človek mozog.

"Učíme sa viac o tom, ako ovládať nástroje mozgom, a učíme sa viac o tom, ako mozog sám funguje," hovorí Dr. Jason Connolly, odborný asistent na katedre psychológie na Durhamskej univerzite pracujúci na rozhraniach mozgu a počítačov, povedal. Keď výskumníci začínajú využívať a interpretovať signály z prefrontálnej kôry - jednej z oblastí mozgu zodpovedných za vyššiu úroveň kognície – a ako sa to premieta do činov, „to sa tiež spätne šíri a učí nás o tom, ako samotný prefrontálny lalok Tvorba".

Nie je to však len otázka lepšieho pochopenia nášho vlastného zapojenia, skôr ako sa BCI stanú bežnými, budeme musieť získať elektroniku s vyšším výkonom. V konečnom dôsledku budú musieť byť BCI také jednoduché, že ich bude môcť „ovládať počítač, iPad alebo čokoľvek podobné bežným človekom“. To je problém - v podstate vývoj hlbokej neurónovej siete na analýzu údajov. Teraz to môžete urobiť na notebooku – musí mať veľmi dobrý, veľmi rýchly GPU, ale môžete to urobiť. Ale ak chcete urobiť [BCI] mobilným, chcete to urobiť až na úroveň telefónu alebo tabletu, aby ste vykonali spracovanie, momentálne tam ešte nie sme. Ako sa počítače posúvajú vpred, myslím si, že aj tento problém sa vyrieši,“ povedal Connolly.

V budúcnosti by rozhrania mozgových počítačov mohli v konečnom dôsledku umožniť ľudskému mozgu prepojiť sa s umelým inteligencie a iných zdrojov, čo dáva výpočtovej sile mozgu takmer neobmedzený potenciál upgradu. Použili by sme to na to, aby sme si dali inteligenciu v štýle da Vinci, alebo by sme sa len inovovali, aby sme boli najlepším hráčom Fortnite, akého kedy svet videl? Dúfajme, že zaplátanie našich mozgov do počítačov nám neprinesie len umelú inteligenciu, ale s ňou aj umelú múdrosť.