以了解神經系統(tǒng)的工作方式。果蠅是生物學上公認的一種研究動物，果蠅的大腦更是近來研究的主要目標對象。截至目前，已有八項諾貝爾獎授予了果蠅相關研究，這些研究推動了分子生物學、遺傳學和神經科學的發(fā)展。果蠅研究的重大優(yōu)勢在于它們的大?。号c老鼠大腦（1億個神經元）、章魚大腦（5億個神經元）或人類大腦（1000億個神經元）相比，果蠅大腦相對較?。ㄖ挥?0萬個神經元）。這種優(yōu)勢使得研究人員更容易將果蠅大腦作為一個完整回路來研究。40萬億像素下的果蠅大腦重建，任何人都可以交互瀏覽。40萬億像素下的果蠅大腦自動重建谷歌在霍華德·修斯醫(yī)學研究所的合作者將果蠅大腦切分成數(shù)千個40納米的超薄切片，并且使用透射電子顯微鏡生成每個切片的圖像（由此產生了40萬億像素以上的果蠅大腦影像），然后將2D圖像排列對齊形成完整果蠅大腦的3D圖像。這項研究用到了數(shù)千塊谷歌CloudTPU和泛洪算法網絡（Flood-FillingNetwork，F(xiàn)NN），后者能夠自動跟蹤果蠅大腦中的每個神經元。雖然該算法大體上運行良好，但研究人員發(fā)現(xiàn)，當對齊效果不完美（連續(xù)切片中的圖像內容不穩(wěn)定）或切片和成像過程存在問題導致多個連續(xù)切片缺失時，該算法的性能會下降。為了應對這些問題。
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現(xiàn)在，創(chuàng)客也可以使用這種針對注意力缺陷多動障礙患兒的腦電圖頭戴式設備了我是一個時尚科技設計師。在設計中，我會將時尚與工程、科學和交互式用戶體驗技術結合。我設計的很多產品都能夠監(jiān)測穿戴者的生理指標（比如心率），并以某種形式對這些信息做出反應，傳遞穿戴者的內在狀態(tài)。2016年，作為奧地利林茲電子藝術未來實驗室的常駐藝術家，我決定抓住機會，看看我的技術能不能應用在醫(yī)療方面。結果我研發(fā)了一種頭戴式設備，能夠幫助患有注意力缺陷多動障礙（ADHD）的兒童，并且能夠幫助看護者更好地了解與患兒癥狀有關的環(huán)境因素。今年4月，這款頭戴式設備的底層技術已經實現(xiàn)商用，對腦機接口（BCI）感興趣的創(chuàng)客也可以使用了。其實我到林茲的時候，就對腦電圖（EEG）設備產生了興趣。它能夠測量大腦的腦電活動，我在早期的工作中對這些也有了解。在電子藝術節(jié)期間，我在附近的仁慈兄弟醫(yī)院（BarmherzigeBrüderHospital）遇到了杜米尼克?萊斯特（DominikLaister），他后來成為一名很有價值的顧問。向他咨詢后，我決定著重研究與事件關聯(lián)的腦點位信號P300。P300在醫(yī)療臨床檢查和腦機接口研究中經常受到關注。它是一種電壓脈沖，在受到外部刺激后的幾百毫秒內發(fā)生。
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對于晶體管）一種叫做SU-8的普通介電環(huán)氧樹脂組成。導體的蛇形形狀使器件能夠在不斷裂的情況下與多金屬一起拉伸，但半導體的多功能性才是真正厲害的地方。IZO在晶體管中起著電子傳導半導體的作用，在紫外傳感器中起著光電導的作用。IZO的電阻隨溫度降低，因此可以作為溫度傳感器（熱敏電阻）中的可變電阻；其電阻隨應變增加而增加，因此可以形成應變傳感器。而在這些材料的另一種結構安排中，某些電壓將形成或破壞IZO中的導電絲，產生非易失性電阻存儲器（RRAM）。即使在沉積成膠體和干燥后形成凝膠，也就是所謂的溶膠-凝膠過程?！斑@太驚人了，”Yu說?！皞鹘y(tǒng)上，要實現(xiàn)多種功能，您可能需要將材料或多個芯片進行異構集成。但是現(xiàn)在用一種材料，就可以做到這一切了。
13年前，正在新加坡科學院數(shù)據(jù)存儲研究院從事信息存儲的施路平做夢也沒有想到，自己的大膽設想在不僅成為了現(xiàn)實，還登上了8月1日發(fā)表的《自然》封面。談及當下熱的話題，人工智能無疑是其中之一。要想抓住發(fā)展人工智能的機遇，必須在芯片上做到自主可控。近日，清華大學類腦計算研究中心教授施路平團隊研發(fā)了一款類腦計算芯片“天機芯”，有望促進人工通用智能發(fā)展。“該芯片是面向人工通用智能的世界異構融合類腦計算芯片，實現(xiàn)了中國在芯片和人工智能兩大領域《自然》論文零的突破?！闭劶霸摮晒?，團隊成員充滿驕傲。人腦＋電腦＝類腦13年前，公眾對人工智能的認識既沒有如此深刻，也不像這樣對它抱有那么大的期待。傳統(tǒng)的信息存儲大多通過物理手段將器件體積做小，繼而推動技術發(fā)展?！斑^去無論存儲器也好，CPU也罷，它們的發(fā)展驅動力都是物理微縮。10年、20年后可能會縮小到幾納米，但是縮到不能再小之后呢？”2006年，施路平對這個問題進行了深入思考。他的答案是，計算機發(fā)展會改變信息計算存儲方式，而這需要新的發(fā)展思路。在某種程度上，人腦和電腦是互補的。施路平告訴《中國科學報》，從計算和存儲的速度和精確性來說，人根本不是計算機的對手；
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休斯頓大學的工程師們正在努力使人類和機器的融合變得更容易一些。他們開發(fā)了一種易于制造的柔性電子貼片，當貼在人身上時，可以將人的動作和其他指令轉換給機器人，并接收機器人的溫度反饋。Gif:CunjiangYu/IEEESpectrum在休斯頓大學助理教授CunjiangYu的帶領下，該團隊開發(fā)了晶體管、RRAM存儲單元、應變傳感器、紫外線探測器、溫度傳感器和加熱器，所有這些都在低溫制造過程中使用相同的材料。他們把不同的設備集成到一個4微米厚的膠塑料貼片中。Images:CunjiangYuUniversityofHoustonengineersintegratedseveraltypesofindiumzincoxide-baseddevicesincluding[lefttoright]:RRAM,FET,UVsensor,temperaturesensor,andastrainsensor.一篇描述休斯頓研究人員工作的論文于發(fā)表在ScienceAdvances雜志上。研究人員將貼片放在志愿者的手背上，根據(jù)人體的手部運動對貼片的應變傳感器所做的動作，控制機器人的手，使其關閉或打開。更重要的是，他們能夠通過貼片的集成加熱器電路，將機器人手的溫度反饋給人類，從而關閉機器人控制回路。這些器件都是利用光刻技術制作的結構，由50納米厚的金導體、氧化銦鋅（IZO）半導體、聚酰亞胺封裝和。
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克服了嘈雜的腦電信號，從而改善了基于腦電圖的神經解碼，并促進了實時連續(xù)的2-D機器人設備控制。迄今為止，這項技術已經在68名身體健全的人體受試者身上進行了測試（每個受試者多10次），包括虛擬設備控制和機器人臂的控制，以便持續(xù)追蹤。同時，這項技術可直接適用于患者，團隊計劃在不久的將來進行臨床試驗?？苹媒K將成為現(xiàn)實關注過《挑戰(zhàn)不可能》的朋友，可能記得一名特殊的漸凍癥患者——王甲。他正是使用了來自清華大學醫(yī)學院神經工程團隊帶來的無創(chuàng)腦機接口才完成了不可能的挑戰(zhàn)。王甲由于患上“漸凍癥”，失去了幾乎所有運動的機能，清華大學的神經工程團隊為王甲打造了一款無創(chuàng)腦機接口打字系統(tǒng)，通過對視覺神經信號的解碼來完成打字的任務。這重新建立了王甲和這個世界的聯(lián)系。事實上，目前的腦機接口技術主要的目標人群是像王甲一樣的殘疾人，為他們盡可能的恢復與這個世界的聯(lián)系。在未來，腦機接口技術也會走向普通大眾，擺脫各種操作面板、鼠標、鍵盤，通過人的思維來直接控制計算機和機器，這肯定是腦機接口未來發(fā)展的方向。正如卡內基梅隆大學生物醫(yī)學工程系主任賀斌教授所說的：“這項技術有朝一日可能成為幫助每個人的普遍輔助技術，就像智能手機一樣。河北手術機器人聯(lián)系電話
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