F-22“猛禽”战斗机是当今世界最先进的战斗机之一


F-22“猛禽”战斗机是当今世界最先进的战斗机之一

　　人脑当然能够控制飞机飞行，遥控装置也可以控制飞行，但如果是一个人造大脑呢？人造大脑能够控制飞机飞行吗？美国科学家的实验给出了肯定的答案，不仅可以，而且可以控制先进的F-22战斗机的飞行模拟器！

　　美国科学家说，他们已经用老鼠的脑细胞培养了一个活“脑子”，这个人造脑可以控制F-22战斗机的飞行模拟器。

　　领导这项研究的是美国佛罗里达大学生物医学工程教授托马斯·德马斯，在最近的实验中，他把一个电极栅放在一个玻璃器皿的底部，然后用老鼠的脑神经细胞覆盖住电极栅。

　　一开始，这些细胞就像一些液体状的沙粒一样互不相干，但很快，它们就伸展细小的触角，相互联结起来，逐渐形成了一个神经系统网，就像一个完整的大脑一样，德马斯称其为一个“活的计算装置”。这个人造脑通过台式电脑与飞行模拟器连接，从而控制飞机的飞行。

　　这个人造大脑与F-22战斗机模拟器建立了双向联系，就像我们的神经细胞间相互接收并处理信号从而控制我们的身体一样。

　　为了控制飞机模拟器，这些神经细胞首先从计算机中接收有关飞行条件的信息：飞机是在直线飞行呢还是水平飞行，是在向左倾斜呢还是向右倾斜。

　　神经细胞然后分析这些数据，发出信号对飞机进行控制。神经细胞发出的信号改变飞行路线，新的信息又会发送到神经细胞中，创造一个反馈系统。事实上这个人工脑的计算能力并不是靠一个细胞完成的，而是数不清的脑细胞协同运作才让大脑具有了如此惊人的处理能力，这就是为什么一个一个的细胞相互结合成神经网的原因。

　　德马斯说：“我们在一个有60个通道的多电极阵列中培育了约2.5万个细胞，每个神经细胞在活的神经系统网中传递信息时都会发出信号，我们就能够测量到这种信号。通过同样的电极通道，我们还能够在这个神经系统网的60个点上刺激每一个点的活动，综合在一起，我们就获得一个神经网的双向界面。我们通过刺激输入信息，神经网处理这些信息，而我们也能够听到神经网的反应。”

　　进一步的研究可以帮助科学家更好地理解人脑的工作规律。

　　进一步的研究可以让人造脑控制无人驾驶飞机飞行，而且如果科学家能够解释这种神经网功能的程序的话，还可以研究出新奇的计算系统，执行危险的搜索与求援任务或者爆炸损害评估。爆炸损害评估是一项非常危险的工作，这种系统也可以去完成而不需我们人类冒着生命危险去做这类工作。

　　通过研究实验室里培养的脑细胞间的交互作用，科学家能够更好地理解人类的头脑是如何工作的。这样的研究数据总有一天让研究人员能够判定神经紊乱的原因以及进行可能的非侵入式治疗，比如像癫痫病这样的神经性疾病。

　　人造的神经网不仅能够对外界的刺激做出反应，更令人称奇的是还能够像人脑一样有学习能力。

　　德马斯教授介绍，这个系统一开始使用时，神经细胞并不知道如何控制飞机，因为它们没有任何经验，可是它们慢慢就学会了控制飞机。

　　“当我们一开始将人造脑与飞机模拟器连接起来时，人造脑不知道如何控制飞机，因为它没有任何这方面的经验，飞机好像在天上毫无目的地飞行，但随着数据不断地进入这个人造脑，它也在慢慢地学习，终于学会了控制飞机。学习的过程大约需要15分钟，最后，神经网可以比较平稳地控制飞机进行直线飞行和水平飞行。”德马斯说。

　　而现在，这个人造脑竟然能够在各种虚拟的气象条件中，比如飓风条件或者晴空条件下控制F-22战斗机的颠簸和翻滚。

　　人造脑控制飞机听起来像是科学幻想，但这却是真的，是建立在10多年研究工作的基础上的。

　　突破性的工作始于1993年，当时有一个科学家组成的小组制造了一个“混合机器人”，这个机器人由硬件、计算机软件、鼠神经细胞以及培养这些神经细胞的培养器等组成。计算机程序能够对神经刺激做出反应，而且控制着一个类似儿童玩具机器下面的轮子。

　　去年，美国和澳大利亚的研究人员使用一个类似的神经细胞控制的遥控装置生产出了一个“半生命艺术家”，那个装置中的神经细胞与装有不同颜色的标记笔的绘图臂相联。那个机器人能够画出可以判读的图画，尽管像是儿童乱涂乱画的那样，但那项技术最后却促成了今天人造脑成功地控制战斗机模拟器的飞行。 [北京科技报]