Ученые БФУ им. И. Канта создали первый в мире химический нейрокомпьютер с адаптивным поведением

“Задача разработки разумных химических микро-устройств сродни задаче создания искусственной жизни, обладающей искусственным интеллектом. Заметим, что современные математические разработки искусственного интеллекта не подразумевают каких-либо следов искусственной жизни. Очевидно, что наши микро-устройства должны быть относительно сложными, тем более, что мы не можем использовать такой мощный регуляторный механизм, как геном. С другой стороны, мы бы хотели видеть это устройство относительно простым, чтобы можно было проследить за работой отдельных блоков этого микро-устройства. И мы также хотели бы, чтобы это микро-устройство работало на “химическом топливе”, не используя электричества. В этом случае оно могло бы быть автономным”, — сказал руководитель Центра нелинейной химии БФУ им. И. Канта профессор Владимир Ванаг.

“Это – центральный генератор ритмов (ЦГР); антенна, которая принимает внешние сигналы; ридеры, которые определяют текущие ритмы ЦГР и антенны; и, наконец, блок Принятия Решений (ПР). Все эти блоки состоят из БЖ ячеек, которые соединены между собой импульсными (оптическими) связями с временной задержкой, что аналогично синаптическим связям между нейронами. Время задержки между спайком в одной БЖ ячейке и её импульсным воздействием (ингибиторным или активаторным) на другую БЖ ячейку аналогично времени пробега потенциала действия по аксону”, — отмечает Владимир Ванаг.

“Предположим, что Антенна может воспринимать четыре типа внешних сигналов, которые представляют собой четыре типа движений четвероногих: шаг, рысь, иноходь и прыжки (случай, когда животное прыгает сразу всеми четырьмя ногами). В то же время внутренний блок химического нейрокомпьютера, центральный генератор ритмов также способен генерировать динамические моды, которые соответствуют (или совпадают) этим четырем типам движений, — поясняет ученый. — Мы бы считали, что химический нейрокомпьютер ведет себя разумно, если бы центральный генератор ритмов автоматически переключался в ту моду, которая регистрировалась бы Антенной в ответ на внешнее воздействие. Мы называем такое поведение химического нейрокомпьютера адаптивным”. 

“Теперь мы имеем первый в мире химический нейрокомпьютер с адаптивным поведением. Возможно, было бы правильнее назвать это устройство химическим мозгом, а не компьютером. Перспективы использования таких химических нейрокомпьютеров могут быть фантастические, некоторые из которых могут даже пугать. Представьте себе полчища маленьких (около миллиметра в диаметре) разумных жучков, которые могут двигаться и совершать целенаправленные действия, например, в поисках пищи. Однако, так называемая, практическая значимость определяется финансированием и конкретными целями, но не научными задачами самоорганизации”, — заключил Владимир Ванаг.