人类智能由多种认知功能构成,这些功能直接或间接地由各种外部刺激激活。认知科学和神经科学的计算方法部分基于这样的观点:对此类认知功能和疑似与之对应的大脑操作进行计算模拟,有助于进一步揭示有关这些功能和操作的知识,特别是它们如何协同工作。这些方法还部分基于这样的观点:实证神经科学研究,无论是在此类模拟之后进行的(因为模拟和实证研究实际上是互补的),还是其他方式,都可以帮助我们构建更好的人工智能系统。这是基于这样的假设:大脑看似运作的原理,如果可以理解为计算的原理,至少应该作为人工智能系统运作的原理进行测试。本文探讨了大脑的一些原理,这些原理似乎是大脑自主、问题自适应性质的原因。这里阐述的大脑操作系统 (BrainOS) 是对正在进行的工作的介绍,该工作旨在创建一个强大的集成模型,将神经网络背后的联结主义范式和人工智能许多其他领域背后的符号范式结合起来。BrainOS 是一种自动方法,它根据 (a) 手头的输入、(b) 先前的经验(先前解决问题尝试的结果历史)和 (c) 世界知识(以符号方式表示并用作解释其方法的手段)选择最合适的模型。它能够接受多种混合的输入数据类型、处理历史和目标、提取知识并推断情境背景。BrainOS 的设计旨在通过其不仅能够选择最合适的学习模型,还能够根据手头的任务有效地校准它来提高效率。
简介:我们开发了一种新型、微创的脑机接口,可降低开放式脑外科手术的风险。我们的设备 Stentrode 是通过血管造影植入的,部署时可自行扩张以符合血管曲率。材料、方法和结果:2019 年 8 月,我们的开创性参与者在运动皮层上方的上矢状窦中植入了 Stentrode BCI。Stentrode 连接到植入胸大肌区域的无线遥测装置,该装置与 brainOS 软件一起能够获取、传输和解释他的神经信号。数据采集在植入后 7 周开始,以确保伤口正常愈合。在初始数据采集后的 5 周内,参与者正在使用该系统控制通信软件并向朋友、家人和当地议会发送电子邮件。结合眼动追踪,他能够以每分钟 14 个正确字符 (CCPM) 的速度打字,错误率为 9%(748 次试验中出现 68 次错误)。讨论:通过消除有风险的开脑手术的要求,Stentrode 提供了一种比侵入式 BCI 更安全的替代方案,同时仍然保持了从颅骨下方获取的高质量信号。三个月的临床随访未显示血栓形成、感染或阻塞的迹象,再加上初步疗效结果,它为侵入式 BCI 系统提供了一种可行的替代方案。意义:我们在世界上首次证明了血管内脑机接口的临床可行性,表明 Stentrode 可以获取、传输和解释神经信号,使因运动神经元疾病导致上肢瘫痪的参与者能够在家中控制通信软件。