Gehirnzelle steuert Flugzeug

[R2-P-Card]

Quelle

[...]
DeMarse züchtete in einer Petrischale eine Art Miniaturgehirn, das über ein Netz von Goldkontakten in der Lage war, die Funktion eines Autopiloten für Flugzeuge zu übernehmen.

[...]

Das "Hirn" bestand aus insgesamt 25.000 Nervenzellen, die DeMarse mit Hilfe von Enzymen aus einer bestimmten Gehirnregion von Rattenembryos entnommen hatte, dem so genannten Motor-Kortex. Dieser ist für die Ansteuerung der Muskeln verantwortlich.[...]

Am Boden der Schale befand sich ein Netz aus 60 Goldkontakten. Die Zellen begannen sofort, Verbindungen untereinander aufzubauen und ein lebendes neuronales Netz zu bilden, berichtet der Wissenschaftler.

"Zu Beginn, wenn man dieses kleine Gehirn mit dem Flugsimulator zusammenschaltet, weiß es noch nicht, wie es das Flugzeug steuern soll", erklärt DeMarse. Anfangs werde der Jet deshalb nur vom Zufall gelenkt. "Doch nach und nach, wenn immer mehr Daten hereinkommen, verändert sich das neuronale Netzwerk und es beginnt langsam zu lernen, wie man ein Flugzeug steuert."

[...]

[Bynaus]

Heute staunen, morgen teuer, übermorgen Normalität...

[Skymarshal]

Wenn das Ding richtig selbstständig gesteuert fliegen soll, braucht man wohl noch ein paar andere Zellgruppen. Oder wie will man die Aufgaben auf die motorischen Zellen verteilen?

Oder man steuert es extern über einen Computer. Macht einen Sender darein und schon kann es losgehen. Nur dann ist der Sinn wieder fraglich.........

[Exi]

ist aber trotzdem eine Technologie (wobei? ist das wirklich Technologie....na egal -.-) die es Wert ist, weiter erforscht zu werden.

[drohne14]

.... tönt ja sehr gut, aber so wie ich das verstehe wird das krass aufgeblasen. so wie ich das verstehe ist der prozess den sie ausführen etwa: geg: 9 ges: 10-9 -> out: 1


@Bynaus: gute Wendung/Sentenz/Sprichwort, was auch immer.

[Nimrod]

Woher weiß das neuronale Netzwerk wann es etwas richtig und wann es etwas falsch macht? ist wohl das entscheidende bei einem Lernprozess ....

[Challenger]

Vielleicht kommt es durch etwas 'falsches' zu einer Überreizung, die das neuronale Netz dann zukünftig vermeiden will.. so ähnlich wie man Ratten darauf konditionieren kann auf einen bestimmten Knopf zu drücken damit sie eine Belohnung bekommen.

[FirstBorg]

Wenn das Ding richtig selbstständig gesteuert fliegen soll, braucht man wohl noch ein paar andere Zellgruppen. Oder wie will man die Aufgaben auf die motorischen Zellen verteilen?

Oder man steuert es extern über einen Computer. Macht einen Sender darein und schon kann es losgehen. Nur dann ist der Sinn wieder fraglich.........

Nö, dieses Neuronetzwerk kann doch einfach in das Flugzeug eingebaut werden. Das Flugzeug wird dann einfach mittels Elektrischer Impulse gesteuert...genau wie in der Simulation.

Es ist dann quasi der Bordcomputer

[Skymarshal]

Nö, dieses Neuronetzwerk kann doch einfach in das Flugzeug eingebaut werden. Das Flugzeug wird dann einfach mittels Elektrischer Impulse gesteuert...genau wie in der Simulation.

Es ist dann quasi der Bordcomputer

Ging es nicht um einen autonomen Autopilot?

Eine normale "externe" Steuerung ginge bestimmt, das geht ja bei Protesen auch.


Ich frage mich wie der die zum "lernen" anregen konnte. Demnach müsste die Zellen ja über ein Biomechanik-Interface Daten bekommen und sie verstanden haben.

Habe noch mal eine Nacht drüber geschlafen - also die Zellen werden durch bestimmte elektrische Reize stimuliert worden sein. Sagen wir mal wenn ein Kursabweichung nach Rechts zu stark wird dann kommt ein Strom der die Zellen veranlasst ein Signal auszugeben das für eine Linkssteuerung zuständig. Genauso als wenn die Ratte selber nach links laufen würde. Umgekehrt nach dem selben Prinzip. Die Ströme bzw die Spannungen der Ströme oder ihre Pulse müssten sich minimal unterscheiden.

Für eine vertikalen Bewegungen wurde entweder ein geradeaus/rückwärtsgehen oder Kopf heben/senken Reiz verwendet.

Vom lernen im klassischen Sinne kann keine Rede sein. Eher von einer Synchronisation der Flugzeugbewegungen, über Stimulationen der Zellen, mit den verschiedenen Ausgabereizen. Man könnte theoretisch auch die Ausgabereize umkehren und anders zuordnen. Wichtig ist das sie unterschiedlich sind. Damit sie von den elektronischen Schaltungen Funktionen zugewiesen bekommen.

[Bynaus]

Doch, doch, das ist ein Lernen im üblichen Sinn. Ein Neuronales Netzwerk lernt, in dem es für gute Ergebnisse belohnt wird, für schlechte bestraft. "gute" Leiterbahen werden so gestärkt, "schlechte" wieder zerstört. Dadurch lernt das Netzwerk. Es ist also einfach eine biologisch / mechanische Vorrichtung, die in ihrem Netzwerk die Fähigkeit, ein Flugzeug auf Kurs zu halten, enthält. Das ist sehr wohl ein Lernen.

[Skymarshal]

Mit Sicherheit nicht. Das wäre ja als wenn man einen Hund ein Kunststück beibringen will. Dafür sind die paar spezialisierten Zellen nicht komplex genug, so das ein Bewertung mit einfliessen kann.

Eher werden durch gezieltes trainieren von bestimmten Bereichen neue Verküpfungen angelegt, davon weiß das neuronale Netzwerk aber nichts, sondern das ist eine Eigenschaft von Neuronen und Synapsen.

Werden diese Bereiche weniger stimuliert so gehen auch die Verknüpfungen zurück.......

[Bynaus]

davon weiß das neuronale Netzwerk aber nichts, sondern das ist eine Eigenschaft von Neuronen und Synapsen.

Ja, natürlich ist das neuronale Netzwerk nicht bewusst, aber na und? Deshalb ist es trotzdem ein "Lernen". Lernen heisst, durch Erfahrungen Wissen zu erwerben, das man vorher nicht hatte. Und das ist hier zweifellos der Fall.

[Skymarshal]

Ja, natürlich ist das neuronale Netzwerk nicht bewusst, aber na und? Deshalb ist es trotzdem ein "Lernen". Lernen heisst, durch Erfahrungen Wissen zu erwerben, das man vorher nicht hatte. Und das ist hier zweifellos der Fall.

Lernen kann erkenntnistheoretisch und erfahrungsgemäß sein. Und ist etwas komplexes was nur höher entwickelte Lebewesen verstehen. Ein Insekt z.B reagiert nur so wie es genetisch vorgegeben ist. Eine Ratte durch Erfahrung. Wie können durch Erfahrung und Erkenntnis lernen. Also praktisch und theoretisch. Außerdem gehört dazu noch das Anwenden der richtigen Informationen zum richtigen Zeitpunkt. Also zu Schlüsselmomenten eine Art "Bewertung".

Wenn Daten speichern alleine schon ein Aspekt des Lernens ist, dann müsste jeder Computer lernen können. Kann er aber nicht......

Aber dieses Zellen speichern keine Informationen, sie sind ja keine Gedächtniszellen. Sie wandeln lediglich Ströme in andere Ströme (Steuersignale) um wenn sie gereizt werden. Werden Zellen trainiert so legen sie neue Verknüpfungen an. Und mehr ist hier nicht der Fall. Sie können auf keinen Speicher zugreifen...es sei denn es gelingt sie umzumodifizieren. Davon war aber nicht die Rede. Und es ist mir nicht bekannt das spezialisierte Zellen anderen Aufgaben übernehmen können.

[Bynaus]

Wenn Daten speichern alleine schon ein Aspekt des Lernens ist, dann müsste jeder Computer lernen können. Kann er aber nicht......

Wie du oben nachlesen kannst, schrieb ich mit Absicht nicht, dass Lernen = Daten speichern ist, weil ich wusste, dass sonst der Computer-Einwand kommen würde - nun ist er trotzdem gekommen.

Natürlich ist dieses Mikrogehirn bloss eine Verschaltung von verschiedenen Neuronen - aber das sind unsere Gehirne auch, bloss, dass sie komplexer sind. Lernen bedeutet im Allgemeinen, wie gesagt, durch Erfahrung Wissen zu erlangen (wir Menschen können dank der Schrift und dem abstrakten Denken auch durch "Lesen" Wissen erlangen) - und das tut dieses kleine Mikrohirn ja wirklich. Es lernt. Ist das so schwer zu akzeptieren? Warum willst du diesen Begriff (der übrigens ja auch auf Roboter mit elektronischen neuronalen Netzwerken angewendet wird) unbedingt für den Menschen oder höhere Lebewesen reservieren?

[Skymarshal]

Wie du oben nachlesen kannst, schrieb ich mit Absicht nicht, dass Lernen = Daten speichern ist, weil ich wusste, dass sonst der Computer-Einwand kommen würde - nun ist er trotzdem gekommen.

Ok, du hast Erfahrung geschrieben. Letztendlich ist das auch ein speichern.

Natürlich ist dieses Mikrogehirn bloss eine Verschaltung von verschiedenen Neuronen - aber das sind unsere Gehirne auch, bloss, dass sie komplexer sind. Lernen bedeutet im Allgemeinen, wie gesagt, durch Erfahrung Wissen zu erlangen (wir Menschen können dank der Schrift und dem abstrakten Denken auch durch "Lesen" Wissen erlangen) - und das tut dieses kleine Mikrohirn ja wirklich. Es lernt. Ist das so schwer zu akzeptieren?

Im Bericht wird dieses lernen eben nicht genau definiert. Es kann sich auch um eine Feinjustierung, oder Kalibrierung der Ströme in Zusammenhang mit einer Steuerungssynchronisation handeln.

Dort steht nirgendwo das diese Zellen Speicher auslesen können. Sie müssten ja den Istwert(Lage des Flugzeuges) mit den gespeichterten Sollwerten(Vorgebene Toleranzgrenzen/Bedingungen) vergleichen können und dementsprechend einen Steuerbefehl ausgeben. Und das ist sehr unwahrscheinlich weil wir die Verschaltungensfunktionen zwischen neuralen Netzen nicht genau kennen. Wir wissen zwar das da Verknüpfungen über Synapsen sind und bioelektische Energie verschickt wird, aber welche Zellen gerade mit bestimmten Kontakten(Bis zu 10000 beim Menschen) anderer Zellen zusammenhängen können wir nicht sagen. Die organischen Synapsen verändern sich auch von Sekunde zu Sekunde. Also wie ich schon im anderen Thread sagte, höchst unlinear. Bei Computerchips ist über logische Gatter ein rythmisches System vorhanden. Man kann grob bei motorischen Zellen elektrische Reize anwenden um Auslösereaktionen zu erreichen. Aber nicht neurale Verschaltungen voraussagen.

Kurz gesagt, man kann Zellen als Leiter oder Konverter einsetzen aber noch nicht als Transistoren.

Warum willst du diesen Begriff (der übrigens ja auch auf Roboter mit elektronischen neuronalen Netzwerken angewendet wird) unbedingt für den Menschen oder höhere Lebewesen reservieren?

Ich bin auch ein wenig über die KI Forschung informiert.

Also wenn das tatsächlich so stimmen sollte, dann ist diesem Wissentschaftler ein entscheidener Schritt in diese Richtung gelungen und der Nobelpreis wäre ihm sicher.