Tạo ra mạng lưới thần kinh nhân tạo đầu tiên trong DNA
- Chủ nhật - 25/03/2012 23:49
- In ra
- Đóng cửa sổ này
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California đã thực hiện một bước tiến quan trọng hướng tới việc tạo ra trí thông minh nhân tạo - không phải trong một robot hay một con chip silicon mà là một mạng lưới thần kinh nhân tạo từ DNA, có trí nhớ, đưa ra quyết định và ra lệnh cho cơ thể hoạt động như một bộ não thực thụ.
Bốn tế bào thần kinh nhân tạo này được làm từ 112 sợi DNA khác biệt. Để xây dựng mạng lưới thần kinh DNA, các nhà nghiên cứu thực hiện một quá trình gọi là chuyển sợi thay thế.
Trước đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển kỹ thuật này để tạo ra các mạch DNA lớn nhất và phức tạp nhất, có khả năng làm các phép tính.
Phương pháp này sử dụng một phân tử DNA đơn và một phân tử sợi kép. Phân tử sợi kép được xoắn đôi, trong đó một sợi nhô ra như một cái đuôi. Trong khi nổi trên dung dịch nước, phân tử DNA đơn lẻ có thể chạy vào phân tử xoắn đôi và nếu chúng phù hợp, phân tử DNA đơn lẻ sẽ nối vào đuôi phân tử sợi kép. Phân tử DNA đơn lẻ hoạt động như một đầu vào trong khi sợi thay thế hoạt động như một đầu ra, mà sau đó có thể tương tác với các phân tử khác.
Sau khi suy nghĩ về một nhà khoa học, một người chơi đưa ra một tập hợp các câu trả lời để phần nào xác định nhà khoa học và truyền tải các manh mối này tới mạng lưới thần kinh nhân tạo bằng cách thả các sợi DNA tương ứng với những câu trả lời vào các ống nghiệm. Từ đó, mạng lưới lưới thần kinh nhân tạo xác định được nhà khoa học tồn tại trong tâm trí người chơi. Hoặc nó có thể “nói” rằng, nó có một số thông tin để chọn ra một trong các nhà khoa học có trong bộ nhớ của nó hoặc các manh mối mâu thuẫn với những gì nó đã nhớ.
Các nhà nghiên cứu chơi game này với mạng lưới thần kinh nhân tạo bằng cách sử dụng 27 cách trả lời khác nhau cho các câu hỏi và nó đều trả lời một cách chính xác.
DNA dựa trên mạng thần kinh này chứng minh khả năng độc đáo của bộ não con người có thể nhận biết mọi thứ từ những dữ liệu không đầy đủ.
Hệ thống sinh hóa với trí thông minh nhân tạo, hoặc với ít nhất một số khả năng cơ bản, hay đưa ra quyết định có thể trở thành những ứng dụng quan trọng trong y học, hóa học, và nghiên cứu sinh học, các nhà nghiên cứu cho biết. Trong tương lai, hệ thống như vậy có thể hoạt động trong các tế bào, giúp trả lời các câu hỏi cơ bản về sinh học hoặc chẩn đoán một bệnh. Quá trình hóa sinh có thể đáp ứng thông minh với sự hiện diện của các phân tử khác cho phép các kỹ sư sản xuất các hóa chất ngày càng phức tạp hoặc xây dựng các loại cấu trúc, phân tử của phân tử mới.
Theo các nhà nghiên cứu, thí nghiệm chứng minh cơ bản này mở ra hứa hẹn cho việc tạo ra mạng lưới dựa trên DNA có khả năng suy nghĩ.. Bộ não con người bao gồm 100 tỷ tế bào thần kinh, nhưng việc tạo ra một mạng lưới với chỉ 40 tế bào thần kinh dựa trên DNA - lớn hơn mười lần so với mạng lưới thần kinh trên sẽ là một thách thức lớn.
Hơn nữa, hệ thống này khá chậm, mạng lưới ống nghiệm mất tám giờ để xác định mỗi nhà khoa học. Các phân tử cũng được sử dụng không thể tách rời và cặp với một sợi khác của DNA sau khi hoàn thành nhiệm vụ, nên trò chơi chỉ có thể được thực hiện một lần. Trong tương lai, người ta sẽ tạo ra một mạng lưới thần kinh sinh hóa có khả năng học hỏi để nâng cao hiệu quả của nó sau khi lặp đi lặp lại nhiều trò chơi, hoặc tự ghi nhớ được những ký ức mới gặp phải những tình huống mới.
Trước đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển kỹ thuật này để tạo ra các mạch DNA lớn nhất và phức tạp nhất, có khả năng làm các phép tính.
Phương pháp này sử dụng một phân tử DNA đơn và một phân tử sợi kép. Phân tử sợi kép được xoắn đôi, trong đó một sợi nhô ra như một cái đuôi. Trong khi nổi trên dung dịch nước, phân tử DNA đơn lẻ có thể chạy vào phân tử xoắn đôi và nếu chúng phù hợp, phân tử DNA đơn lẻ sẽ nối vào đuôi phân tử sợi kép. Phân tử DNA đơn lẻ hoạt động như một đầu vào trong khi sợi thay thế hoạt động như một đầu ra, mà sau đó có thể tương tác với các phân tử khác.
Sau khi suy nghĩ về một nhà khoa học, một người chơi đưa ra một tập hợp các câu trả lời để phần nào xác định nhà khoa học và truyền tải các manh mối này tới mạng lưới thần kinh nhân tạo bằng cách thả các sợi DNA tương ứng với những câu trả lời vào các ống nghiệm. Từ đó, mạng lưới lưới thần kinh nhân tạo xác định được nhà khoa học tồn tại trong tâm trí người chơi. Hoặc nó có thể “nói” rằng, nó có một số thông tin để chọn ra một trong các nhà khoa học có trong bộ nhớ của nó hoặc các manh mối mâu thuẫn với những gì nó đã nhớ.
Các nhà nghiên cứu chơi game này với mạng lưới thần kinh nhân tạo bằng cách sử dụng 27 cách trả lời khác nhau cho các câu hỏi và nó đều trả lời một cách chính xác.
DNA dựa trên mạng thần kinh này chứng minh khả năng độc đáo của bộ não con người có thể nhận biết mọi thứ từ những dữ liệu không đầy đủ.
Hệ thống sinh hóa với trí thông minh nhân tạo, hoặc với ít nhất một số khả năng cơ bản, hay đưa ra quyết định có thể trở thành những ứng dụng quan trọng trong y học, hóa học, và nghiên cứu sinh học, các nhà nghiên cứu cho biết. Trong tương lai, hệ thống như vậy có thể hoạt động trong các tế bào, giúp trả lời các câu hỏi cơ bản về sinh học hoặc chẩn đoán một bệnh. Quá trình hóa sinh có thể đáp ứng thông minh với sự hiện diện của các phân tử khác cho phép các kỹ sư sản xuất các hóa chất ngày càng phức tạp hoặc xây dựng các loại cấu trúc, phân tử của phân tử mới.
Theo các nhà nghiên cứu, thí nghiệm chứng minh cơ bản này mở ra hứa hẹn cho việc tạo ra mạng lưới dựa trên DNA có khả năng suy nghĩ.. Bộ não con người bao gồm 100 tỷ tế bào thần kinh, nhưng việc tạo ra một mạng lưới với chỉ 40 tế bào thần kinh dựa trên DNA - lớn hơn mười lần so với mạng lưới thần kinh trên sẽ là một thách thức lớn.
Hơn nữa, hệ thống này khá chậm, mạng lưới ống nghiệm mất tám giờ để xác định mỗi nhà khoa học. Các phân tử cũng được sử dụng không thể tách rời và cặp với một sợi khác của DNA sau khi hoàn thành nhiệm vụ, nên trò chơi chỉ có thể được thực hiện một lần. Trong tương lai, người ta sẽ tạo ra một mạng lưới thần kinh sinh hóa có khả năng học hỏi để nâng cao hiệu quả của nó sau khi lặp đi lặp lại nhiều trò chơi, hoặc tự ghi nhớ được những ký ức mới gặp phải những tình huống mới.