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 24 Oct 2004, 13:11
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Straight Esh 
Punkte: 14030
seit: 01.10.2003
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| QUOTE | Wissenschaftler der Universität Florida konnten Nervenzellen aus einem Rattenhirn in einer Kulturlösung soweit funktionsfähig halten, dass diese ein simuliertes Flugzeug fliegen können. Bio-Ingenieur Thomas DeMarse entnahm einer Laborratte etwa 25 000 lebende Nervenzellen und kultivierte sie auf einer Petrischale, um die Funktionsweise neuronaler Netze am lebenden Objekt zu studieren. Tatsächlich fand er, dass die einzelnen Neuronen sofort Kontakt miteinander aufnahmen, um in erster Instanz benachbarte Zellen aufzuspüren.
Im Lauf der Zeit habe sich ein funktionierendes neuronales Netz soweit herausgebildet, dass man es als lebenden Computer bezeichnen könne, erklärte DeMarse in der Uni-Postille. Über ein Raster von 60 Elektroden im Boden der Petrischale hat der Forscher sein Zucht-Gehirn mit einem Flugsimulator für den Kampfjet F-22 verbunden und zuerst nur beobachtet, dass das Flugzeug planlos und zufällig durch den Luftraum trieb. Mit fortschreitender Versuchsdauer habe sich das Nervennetz aber so angepasst, dass es den Jet immer besser kontrollieren konnte.
Trotz des militärisch angehauchten Versuchsaufbaus will DeMarse von einem denkbaren Einsatz in der Air Force nichts wissen: "Wir interessieren uns dafür, wie ein Gehirn rechnet. [...] Bis zu ausgewachsenen Anwendungen ist es aber noch weit hin." Technische Computer könnten zwar bestimmte Informationen sehr schnell verarbeiten, die Flexibilität eines menschlichen Gehierns aber nicht erreichen. Bei der Beobachtung, wie Nervenzellkultur und Computerprogramm Informationen austauschen, hofft der Wissenschaftler auf Hinweise, wie man einen ganz neuen Rechnertyp bauen könnte. Damit ließen sich eines Tages Prozesse steuern, in denen man einen Menschen aus Sicherheitsgründen nicht einsetzen könnte. Das von der amerikanischen National Science Foundation gesponsorte Projekt soll aber auch zum Verständnis von Nervenstörungen wie der Epilepsie beitragen. (hps/c't) |
Ich find das voll geil. Da rotzt irgendein Wissenschaftler ein paar Neuronale Zellen auf eine Elektrodennetz und diese Dinger fangen einfach an dieses Elektrodennetz zu steuern. Man sendet einfach Stromimpulse (wie es unsere Nerven auch tun) an das Neuronale Netz (ein Gehirn ohne Körper, wenn man so will) und es beginnt mit eigenen Impulsen zu reagieren. Und zwar nicht unkontrolliert, sondern solange bis das Flugzeug im Gleichgewicht ist. In 5 Jahren ist man vermutlich fähig, dass solch ein Netz die Grundfunktionen eines humanoiden Roboters übernehmen kann.
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bonum agere et bonum edere,
sol delectans et matrona delectans (Verlängere dein Leben indem du hier und hier und hier und hier klickst!) |
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25 Oct 2004, 00:32
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Straight Esh
Punkte: 14030
seit: 01.10.2003
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Yeah right. Das Kernthema des Experimentes ist zu beobachten, wie neuronale Zellen "rechnen". Und dass dieser Haufen ein Flugzeug steuern kann, das glaub ich auch. Gut, er erhält nicht allzuviel Informationen, lediglich, ob das Flugzeug steigt oder sinkt und ob es nach links oder rechts geneigt ist.
Im Endeffekt ist es ein Steuerungsmechanismus, den auch jeder Computer übernehmen könnte. Das interessante daran ist aber, dass hier keinerlei Programmierung notwendig ist. Die Zellen programmieren sich quasi auf ihre Aufgabe von selbst. Zuerst torkelt das Flugzeug nur herum, aber nach einiger Einarbeitungszeit fliegt es stabil, gesteuert durch den Gehirnhaufen in der Petrischale.
Der krasse Ansatz: können wir unser Gehirn, mit dem täglich soviel empfinden und denken auf einen Steuerungsmechanismus herunterbrechen, oder hat sich da im Laufe der Zeit mehr entwickelt als wir jetzt im Moment erfassen können.
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25 Oct 2004, 14:22
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Zirpende Grille
Punkte: 3688
seit: 17.06.2004
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ich zweifle auch erst einmal daran. wenn es einen durchbruch gibt, dann steht es auch in rennomierten zeitschriften (nature, science, spektrum) und da hab ich bis jetz noch nix gehört davon. es ist jedoch bestätigt, dass man schon die verbindung von neuronalen netzen mit künstlichen netzen bewerkstelligt hat. einmal mit nervenzellen aus einer schnecke und einmal aus einem blutegel -> http://www.medizin-netz.de/gaktuell/Archiv.../1999071901.htmwie man leicht nachlesen kann, sind das die "grundlagenforschungen" für oben beschriebenes experiment. meiner meinung nach ist das steuern eines flugzeugsimulators (in der weise, wie stth es beschrieben hat) per neuronalem netz durchaus möglich... ob das nun wirklich gelungen ist, oder nicht, bleibt noch abzuwarten. übrigens: @Theo: "Wenn Du das in der Art glaubst, bist Du ganz schön naiv!" -> wohl kaum, nur offen für neues. "Natürlich können keine Nervenzellen auf einer Petrischale eine Flugzeugsimulation steuern!" -> falsch, das ist durchaus möglich "Hier will wohl eher jemand Rechenschaft geben, was er mit den ganzen Forschungsgeldern macht." -> kann auch sein. time will tell. "Imho hat hier einfach eine Stromweiterleitung stattgefunden. Da wurden also Nervenzellen für etwas genommen, was mit Kupferdrähten viel einfacher wäre." -> auweh, in bio nicht aufgepasst? setzen! sechs! es geht nicht um weiterleitung von strom sondern um reaktion auf elektrische impulse - nur so kann man einen simulator steuern, indem man auf etwas REagiert. eine simple eigenschaft von neuronalen netzen. "Das wird dann nur noch bisschen spektakulär ausgedrückt: "Tatsächlich fand er, dass die einzelnen Neuronen sofort Kontakt miteinander aufnahmen" ... " -> das hier beschriebene zitat ist falsch gewählt für deine argumentation. es ist eine tatsache, das benachbarte nervenzellen in kultur kontakt miteinander aufnehmen. so lernt das gehirn. durch knüpfen von verbindungen. wenn das nicht gänge, würde dein gehirn auch heute noch eine wabernde, sinnlose masse sein. @gfx-shaman: "btw ich bezweifle das neuronen durch nervenzellen genauso "durchgehen" wie durch kupferdraehte." -> du meinst sicher elektrische impulse? wenn ja, dann hast du recht. hier sieht man den aufbau eines neurons (nervenzelle). Zur aktuellen Information:| QUOTE (geo.de) | Neuronen und Synapsen
Wer das Gehirn verstehen möchte, kommt ohne einen Blick auf dessen Elementarbestandteile, die Nervenzellen, auch Neuronen genannt, nicht aus. Neuronen sind darauf spezialisiert, Signale zu leiten und zu verarbeiten. Eingangskabel, die so genannten Dendriten, übertragen Eingangssignale auf den Zellkörper. Der erzeugt daraufhin Ausgangssignale, welche über ein oft weit verzweigtes Ausgangskabel, das so genannte Axon, weitergeleitet werden. Neuronen sind in Organismen in vielfältiger Weise zu rechnenden Netzwerken zusammengeschaltet. Doch auch ein einzelnes Neuron kann bereits wie ein Rechner funktionieren.
Wie Neuronen funktionieren
Dessen Arbeitsweise ist erstaunlich einfach: Immer wenn die Summe der Eingangssignale einen bestimmten Schwellenwert überschreitet, sendet die Zelle ein Ausgangssignal. Bleibt die Eingangserregung unter der Grenze, reagiert die Zelle nicht. Am Ende der axonalen Verzweigungen stellt eine besondere Struktur, die so genannte Synapse, den Kontakt zu anderen Neuronen, zu Muskel- oder Drüsenzellen her. Die meisten Synapsen funktionieren so: Je stärker die Erregung im Axon, desto mehr Moleküle einer Überträgersubstanz schüttet die Synapse aus. Der Überträgerstoff, Neurotransmitter genannt, wandert zur Zielzelle. Manche Neurotransmitter erhöhen die elektrische Erregung der "angefunkten" Zelle, andere hemmen sie. Ein einzelnes Neuron hat dabei so gut wie immer ausschließlich erregende oder hemmende Synapsen, weshalb die Fachleute auch von erregenden und hemmenden Neuronen sprechen.
Nach diesen oder eng verwandten Prinzipien arbeiten die Neuronen von Tintenfischen und Fliegen, von Eichhörnchen und Menschen. Die Fähigkeiten der Lebewesen beruhen also nicht auf unterschiedlich funktionierenden Nervenzellen, sondern vor allem auf deren unterschiedlicher Verknüpfung.
Die Netzwerke der Erinnerung
So viel wissen wir: Das Netzwerk der Neuronen in der Großhirnrinde - wegen ihrer Form sprechen die Neurobiologen von Pyramidenzellen - ist im Gegensatz zu einem Computer nicht nach einem detaillierten Plan geknüpft, sondern weitgehend zufällig organisiert. Sind miteinander verbundene Zellen gemeinsam aktiv, verstärken sich die Synapsen. Dieser simple, von dem kanadischen Psychologen Donald Hebb bereits in den 1940er Jahren postulierte Mechanismus schweißt Teilnetzwerke besonders eng zusammen, zu so genannten "neuronalen Assemblys", deren "Zündung" die Aktivierung der ihnen entsprechenden Information bedeutet. |
der Artikel, auch nachzulesen in GEO 10/04. Dieser Beitrag wurde von sQeedy: 25 Oct 2004, 14:23 bearbeitet
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  Es ist kein Narr der Possen reißt und auch kein Narr der Unsinn spricht. Der wahre Narr ist der, der meist nur staunt und blinden Glaubens ist. Eichenschild |
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26 Oct 2004, 01:32
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Zirpende Grille
Punkte: 3688
seit: 17.06.2004
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| QUOTE (Theo @ 25 Oct 2004, 17:44) | | So. Zufällig hatte ich die besten Leistungen im Biologie-Leistungskurs von der gesamten Oberstufe und wurde für meine herausragende Abiturprüfung vom Direktor ausgezeichnet. |
schick schick, gratulation - hat aber nix mit dem aktuellen problem zu tun, das was du hervorhebst sind vergangene sachen und du hast ganz offensichtlich das falsche behauptet - das ist aktuell. | QUOTE | | Und mir ist meine Zeit zu schade, um mit DIR zu diskutieren. |
hmm. diskussion. actio, reactio. was machen wir gerade? | QUOTE | | Also träum weiter von Blutegelhirn, das Flugzeug fliegt |
wenn ich von etwas träume dann nicht in erster linie von solch einem szenario  ich habe nur fakten geliefert. die neuronalen zellen des blutegels haben nervennetze gebildet und: | QUOTE (medizin-netz.de) | | Durch die Verbindung von Computer und Nervenzellen ist es erstmalig möglich, Rechenaufgaben zu stellen, die selbständig von Nervenzellen gelöst werden - ein Vorgang, der künstlicher Intelligenz sehr nahe kommt. |
das war der erste streich und der zweite folgt sogleich... ein verwandtes thema, jedoch ein ganz anderer organismus und ganz andere leute, die an ihm forschen: - Rattenhirnneuronen, die von Wissenschaftlern aus Florida an einen FlugSIMULATOR angeschlossen wurden (und ich hab extra betont, dass ich die einschränkungen, die stth beschrieben hat, für durchaus plausibel halte - also hoch/runter, rechts/links) auf basis der blutegelneuronen, die erwiesenermaßen einfache rechenoperationen ausführen konnten kann man es durchaus für wahrscheinlich halten, dass die rattenneuronen nach einer gewissen zeit einen (einfachen) flugsimulator steuern konnten. würde mein taschenrechner auch drauf haben ps.: nettes smilie in dem flugzeug  Dieser Beitrag wurde von sQeedy: 26 Oct 2004, 01:33 bearbeitet
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du weißt doch - kulturfolger, sehr anpassungsfähig...