摘要:神经科学的主要目标是了解神经系统或神经回路组合如何产生和控制行为。如果我们能够可靠地模拟整个神经系统,从而复制大脑对任何刺激和不同环境的反应动态,那么测试和改进我们的神经控制理论将变得非常容易。更根本的是,重建或建模一个系统是理解它的一个重要里程碑,因此,模拟整个神经系统本身就是系统神经科学的目标之一,实际上是梦想。要做到这一点,我们需要确定每个神经元的输出如何依赖于某个神经系统中的输入。这种解构——从输入输出对理解功能——属于逆向工程的范畴。目前对大脑进行逆向工程的努力主要集中在哺乳动物的神经系统上,但这些大脑极其复杂,只能记录微小的子系统。我们在此认为,现在是系统神经科学开始齐心协力对较小系统进行逆向工程的时候了,而秀丽隐杆线虫是理想的候选系统。特别是,已建立并不断发展的光生理学技术工具包可以非侵入性地捕获和控制每个神经元的活动,并扩展到大量动物群体的数十万次实验。由于个体神经元的身份在形式和功能上基本保持不变,因此可以合并不同群体和行为的数据。然后,基于现代机器学习的模型训练应该能够模拟秀丽隐杆线虫令人印象深刻的大脑状态和行为范围。对整个神经系统进行逆向工程的能力将有利于系统神经科学以及人工智能系统的设计,从而为研究越来越大的神经系统提供根本性的见解和新方法。
摘要:有许多关于如何由神经元控制行为的理论。测试和完善这些理论将很大程度上促进。此外,模拟神经系统本身就是系统神经科学中的大梦想之一。但是,这样做需要我们确定每个神经元的输出如何取决于其输入,这是我们称之为反向工程的过程。目前对哺乳动物神经系统的关注,但是这些大脑令人难以置信,仅允许记录微小的子系统。在这里,我们认为,系统神经科学的时间已经成熟,可以努力进行较小的系统,而秀丽隐杆线虫是理想的候选系统,因为既定的餐水生理学技术可以捕获和控制每个神经元的活性并扩展到成千上万的实验。可以组合跨种群和行为的数据,因为整个个体神经系统在形式和功能上都在很大程度上保守。现代基于机器学习的建模应该可以对秀丽隐杆线虫的脑状态和行为的令人印象深刻的广度进行模拟。对整个神经系统进行逆向工程的能力将使人工智能系统和所有系统的设计有益于神经科学的设计,从而实现基本见解以及新的方法来研究逐渐更大的神经系统。
随着可观的3D打印的出现,可以按需构建自定义制造的工具,并且添加了低成本的计算机,传感器和执行器,甚至可以构造自定义的机器人。当需要自主系统在新环境中操作或执行新任务时,此功能特别有用。例如,在城市搜救和救援中,通常很难预见如何获得访问权限,以及机器人完成其任务需要什么样的配置。同样,在敏捷制造中,为新任务重新装修自动化设备也消耗了大量资源。降低这一成本使制造商能够对市场变化更容易和有效地做出反应。在本文中,我们描述了用于自动设计和构建3D可打印工具的方法,这些工具可以由机器人用于响应新颖和不断变化的环境和任务。设计源自ILP系统学到的规格。响应机器人在紧急情况下越来越多地使用[5]。目前,他们主要被送入灾难现场,以进行初步监视,然后才进入危险的环境。通常,不可能事先知道机器人需要什么功能来完成其任务。例如,在灾难网站(例如倒塌的建筑物)中获得并在灾难网站上工作是有问题的,因为它们包含意外的障碍,损坏的基础设施,狭窄的空间等。因此,很难预见应该如何配置机器人。而不是使用3D打印,可以创建适合灾难网站独特情况的自定义工具,甚至可以制造完整的机器人[6]。
该项目旨在改善和延伸圣达菲的理查兹大道,从罗迪欧路延伸至塞里洛斯路。理查兹大道拟从 GCCC 路延伸至 Siringo 路南侧,这将需要对 Arroyo de Los Chamisos (ADLC) 南侧现有的多用途步道进行更改。WSP 被要求调查各种路线和几何形状,以便在理查兹大道延伸段上提供人行地下通道,并得出结论认为地下通道是可行的(见图 1)。拟建的人行地下通道将建在拟建的 ADLC 大桥正南,可满足多用途步道和道路的走廊几何要求。地下通道包含一条 10'-0” 宽 x 9'-0” 高的小路,穿过人行地下通道,有清晰的场地线接近和穿过多用途步道的地下通道。地下通道长约 80 英尺。还设有平交道。
