Um die Funktionsweise des menschlichen Gehirns in einem künstlich erstellten Algorithmus wiederherzustellen, wandten sich die Wissenschaftler den Astrozyten zu - spezialisierten Nervenzellen, die mit Neuronen zusammenarbeiten.
Die meisten Mechanismen und Computermodelle, die von künstlicher Intelligenz gesteuert werden, basieren auf der Art und Weise, wie Neuronen interagieren - spezialisierte Gehirnzellen, zwischen denen Nervenimpulse übertragen werden. Nur ein Teil der Gehirnaktivität wird in Maschinen reproduziert und der Einfluss anderer Zellen des Nervensystems auf die Signalübertragung wird vollständig ignoriert.
Seit mehr als einem Jahrhundert glauben Wissenschaftler, dass Neuronen die einzigen Teilnehmer an einem komplexen "Mail" -System sind, das Nachrichten vom Gehirn an "Adressaten" - Organe, Gewebe, Zellen - und umgekehrt übermittelt. Erst kürzlich ist der wahre Zweck anderer Nervenzellen - Astrozyten, die doppelt so viel Platz im Gehirn einnehmen wie Neuronen - aufgetaucht.
Astrozyten, die Sternen mit Strahlen in ihrer Form ähneln, füllen nicht nur den "leeren" Raum, wie zuvor an sie gedacht. Die Sternchenzellen steuern wie Sortierzentren die Richtung und die Art der "Nachrichten", die Neuronen austauschen. Es sind die Astrozyten, die für das Lernen und Bilden von Mustern für dieselben rhythmischen Aktionen wie das Gehen verantwortlich sind und auch daran beteiligt sind, "Postboten" aus dem Dienst zu schicken, um sich auszuruhen - was dazu beiträgt, tote Neuronen aus dem Gehirn zu eliminieren.
Wissenschaftler der Rutgers University haben als erste die noch wenig verstandenen Funktionen von Astrozyten auf künstliche Intelligenz übertragen und die Struktur, den Betrieb und das Training künstlicher neuronaler Netze grundlegend verändert. In einem Artikel, der auf der arXiv-Preprint-Site veröffentlicht und auf der ICONS 2020-Konferenz im Juli vorgestellt wurde, zeigten die Forscher, was in Astrozyten passiert, wenn sie mit Neuronen interagieren, und stellten auch den ersten Roboter vor, der von einem neuronalen Astrozyten-Netzwerk angetrieben wird.
Es stellte sich heraus, dass Astrozyten, die Informationen über die Umgebung erhalten, mit Neuronen interagieren und die Art ihrer Interaktion miteinander bestimmen. Als Wissenschaftler einen mit künstlichen Astrozyten ausgestatteten neuromorphen zentralen Mustergenerator (CPG) in spezielle neuromorphe Chips steckten, die einen sechsbeinigen Roboter steuern, sahen sie eine grundlegend andere Bewegung: glatter und "lebendiger".
Konstantinos Mikhmizos, Assistenzprofessor für Informatik an der Rutgers University und Hauptautor der Studie, glaubt, dass die Kontrollsignale, die künstliche Astrozyten auf künstliche Neuronen übertragen, Roboter weniger abhängig von Umweltfaktoren machen und eine bessere Regulierung der Bewegung ermöglichen. Die Methode zum Aufbau künstlicher Intelligenz unter Verwendung der Funktionen von Astrozyten ist bereits in den Lehrplan der Studenten der Rutgers University aufgenommen worden.
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