Püüdes inimaju funktsioneerimist kunstlikult loodud algoritmis taasluua, pöörasid teadlased tähelepanu astrotsüütidele - spetsialiseeritud närvirakkudele, mis töötavad koos neuronitega.
Enamik tehisintellekti juhitavatest mehhanismidest ja arvutimudelitest põhineb neuronite interaktsioonil - spetsialiseerunud ajurakud, mille vahel edastatakse närviimpulss. Ainult osa aju tegevusest reprodutseeritakse masinates ja täielikult ignoreeritakse närvisüsteemi teiste rakkude mõju signaali edastamisele.
Juba enam kui sada aastat uskusid teadlased, et neuronid on ainsad osalejad keerulises "e-posti" süsteemis, mis edastab ajust sõnumeid "adressaatidele" - organitele, kudedele, rakkudele - ja vastupidi. Alles hiljuti on tekkinud teiste närvirakkude - astrotsüütide, mis võtavad ajus kaks korda rohkem ruumi kui neuronid - tegelik eesmärk.
Astrotsüüdid, mis sarnanevad oma kujuga kiirtega tähtedega, ei täida lihtsalt "tühja" ruumi, nagu neist varem arvati. Tärnirakud, nagu sorteerimiskeskused, kontrollivad neuronite "teadete" suunda ja viisi. Just astrotsüüdid vastutavad samade rütmiliste toimingute, näiteks kõndimise õppimise ja mustrite kujundamise eest ning osalevad ka vananenud "postiljonide" puhkamises saatmises - see aitab ajust surnud neuroneid eemaldada.
Rutgersi ülikooli teadlased olid esimesed, kes viisid astrotsüütide endiselt halvasti mõistetavad funktsioonid tehisintellektile üle ja muutsid põhimõtteliselt kunstlike närvivõrkude struktuuri, toimimist ja väljaõpet. ArXivi eeltrükisaidil avaldatud ja juulis ICONS 2020-s avaldatud artiklis näitasid teadlased, mis juhtub astrotsüütide sees, kui nad suhtlevad neuronitega, ja tutvustasid ka esimest robotit, mida kontrollib neuraalne astrotsüütiline võrk.
Selgus, et astrotsüüdid, saades keskkonna kohta teavet, suhtlevad neuronitega ja määravad nende vastastikuse mõju olemuse. Kui teadlased paigutasid kunstlike astrotsüütidega varustatud neuromorfse tsentraalse generaatori (CPG) spetsiaalsetesse neuromorfsetesse kiipidesse, mis kontrollivad kuuejalgset robotit, nägid nad põhimõtteliselt teistsugust liikumist: sujuvamat ja "elavamat".
Rutgersi ülikooli arvutiteaduse abiprofessor ja uuringu juhtiv autor Konstantinos Mikhmizos usub, et juhtsignaalid, mida tehislikud astrotsüüdid edastavad kunstlikele neuronitele, muudavad robotid vähem sõltuvaks keskkonnateguritest ja võimaldavad liikumist paremini reguleerida. Astrotsüütide funktsioone kasutava tehisintellekti konstrueerimise meetod on Rutgersi ülikooli tudengite õppekavasse juba sisenenud.
Reklaamvideo:
