Книги про нейросети и имплантанты: Читать книгу «Абордажник» онлайн полностью📖 — Дмитрия Султанова — MyBook. — Книги для домашнего мастера

Книги про нейросети и имплантанты: Читать книгу «Абордажник» онлайн полностью📖 — Дмитрия Султанова — MyBook.

Содержание

Читать книгу «Абордажник» онлайн полностью📖 — Дмитрия Султанова — MyBook.

Очнулся я от прокатившейся волны боли. Глаза вообще не хотели открываться. Чувствовал себя так, будто меня пропустили через мясорубку. Но в спасительную темноту мне провалиться не дали.

– Эй, а ну не терять сознание! Ты меня понимаешь? – Услышал я грубый мужской голос и одновременно получил удар по лицу.

Снова пытаюсь открыть глаза. В этот раз удается. Медленно осознаю, что я прикован руками и ногами к металлическому ложу, которое находится в освещенном помещении, заполненном каким-то непонятным оборудованием. Рядом со мной стояли два мужика в странных комбинезонах. Рассмотреть их детальней не получалось, картинка плыла, и мне не удавалось сосредоточить взгляд на чем-то конкретном.

– Ты меня понимаешь? – повторил тот, который стоял ближе.

– Да не трогай ты его. Ты думаешь, этот отсталый варвар сможет так быстро усвоить язык через гипнообучение? Тем более он еще не восстановился не только после операции, но и после того, как твои молодцы поработали с ним. Да, черт возьми, они ему череп буквально проломили. Еле успели положить в медицинскую капсулу. А ты даже не дал ему нормально подлечиться.

– А не надо было этому уроду ломать мне нос, – с раздражением ответил первый, мимоходом почесывая себе переносицу.

– Так тебе его восстановили практически сразу, а раб денег стоит вообще-то. Тем более, у них на планете сила тяжести прилично выше стандартной, поэтому и стоит он дороже из-за своих показателей. Да и мы подбирали только качественный материал, вспомни, сколько на это времени угрохали. Так что не выкидывай деньги в космос.

– Да мне плевать! Потеря одного раба практически не повлияет на заработок. Мы ими под загрузку набили трюм. И не хочу бездарно тратить расходные материалы для медкапсулы… – Голос затих, а потом раздался вновь: – Эх ладно, уже поздно что-то менять. Хоть заодно проверим эту непонятную нейросеть. Она точно какая-то дорогая, недаром та сволочь, которая ее перевозила, положила почти десяток моих абордажников. Удачно все-таки нам попался этот лайнер.

– Это да, действительно повезло. Какие там женщины были и с какими украшениями, на много потянут, – мечтательно протянул другой. – А с этим давай подождем, пока он очухается, и дальше посмотрим, что за нейросеть. И ты все-таки реши, что с ним думаешь делать после ее демонтажа.

– А что тут думать, в космос выбросим, рабов и так достаточно сняли с этой планеты, да и с лайнера пассажиры еще. Все, хватит болтать, через пять минут выход из гипера, так что пошли в рубку.

Все это время я пытался не потерять сознание от боли и вникнуть в то, о чем они говорили. Что за нейросеть такая? Что за гипер? Непонятно. Я попытался вспомнить, как сюда попал, когда мог сломать нос этому субъекту, но бесполезно. Ничего не вспомнил. Так, надо подумать: я не превратился в овощ или в ребенка по своему сознанию, но при этом не понимаю значения некоторых слов. Дальше: язык, на котором они говорили, по субъективным ощущениям не мой родной. А свой родной я не помню. Они говорили, что сняли меня с планеты. Значит, тут есть космическая цивилизация. Тогда логично, что я не понимаю некоторых вещей, видимо, эти существа в развитии ушли дальше, чем мы. Кто мы? Откуда я? Черт, хоть бы вспомнить что-нибудь.

Пока я размышлял, у меня стало твориться что-то непонятное с глазами. Как будто помехи. Активное моргание, как и закрытые глаза, делу не помогли, только убедился, что это действительно что-то со мной происходит – непонятная рябь мешала даже при закрытых веках. От внезапной вспышки боли я потерял сознание.

Пришел в себя от какого-то монотонного механического звука в ушах. Открыв глаза, немного опешил – перед глазами прямо в воздухе висели полупрозрачные надписи и пиктограммы. Попробовал смежить веки – символы не исчезли. А ведь все это появилось, когда открыл глаза! Отбросив бесполезные размышления, сосредоточился на надписи: «Внимание! В связи с критичными повреждениями тела задействовано аварийное включение нейросети «Агент-7ИМЭ». Активирован встроенный медицинский имплантат. Активирован режим пассивной регенерации».

И что это? Так, если подумать, то, видимо, эта нейросеть как встроенный компьютер. Дьявол, меня убивает ситуация, когда я осознаю определенные вещи, такие как компьютер, а про эту сеть ни черта не помню. Так, снова отвлекся. Имплантат, видимо, тоже встроенная в нейросеть непонятная хрень, что довольно логично, если учесть, что именно так все и написано. Радует хоть, что медицинский. А то дикая боль никуда не делась, но слегка притупилась – по всей видимости, немного привык.

Что же ты такое, нейросеть «Агент-7ИМЭ»? Я только подумал об этом, как передо мной выпало окно:

«Справка. “Агент-7ИМЭ” – новая нейросеть, разработанная в Экспериментальном центре военных научных разработок. Индикация отражает характеристики данной сети, в частности, седьмое поколение, включенная объединенная (с 1-го по 6-й уровень) база “Интуиция” (Внимание! Требуется хотя бы минимальный ментальный параметр для использования), новейший медицинский имплантат “Регенерация-7”, экспериментальная. Имеет возможность разделять сознание на два потока. Второй поток не может забирать более 50 % ресурсов мозга. Присутствует режим маскировки. Средние замерные параметры показывают прирост к уровню интеллекта в размере 65 %, реакции – 32,5 %, активной памяти – 80 %. Всего слотов для имплантатов – 7. Остаток свободных имплантатов – 4. Отсутствует возможность демонтажа».

Когда прочитаешь такую справку, скорее появится больше вопросов. Так, начнем сначала? Это же компьютер, хотя и встроенный. Надо понять, что в нем есть и что он может. Вдруг это позволит мне освободиться, а то я как был прикован, так и остался.

Я сделал мысленный запрос: что входит в комплект?

«В комплектацию нейросети “Агент-7ИМЭ” входит следующее: нейросеть, имплантат “Регенерация-7”, имплантат “Память-7”, база “Интуиция”, справочная информация по нейросети “Агент-7ИМЭ” (подготовлена лаборантом)».

Так, а в чем отличия между поколениями нейросетей?

«Новое поколение вводится только тогда, когда увеличение одного из параметров в специализированных сетях становится более 10 % для уровня интеллекта и более 5 % для параметра реакции. Например, “Пилот-6” означает, что параметр реакции будет поднят на 30 % от потенциала организма, а другие – в зависимости от модификаций. Остальные увеличения показателей будут меньше граничных для текущего поколения. Военные сети отличаются от гражданских еще большим увеличением характеристик, в среднем на 5 % на параметр интеллекта и 2,5 % на реакцию. “Пилот-6В” уже даст 32,5 % увеличения скорости реагирования. Еще есть отличия в дополнительных функциях в зависимости от модификаций. Нейросети устанавливаются только по достижению 18 полных стандартных лет. Существует возможность замены нейросети, но это достаточно сложная операция с некоторым риском. Данная нейросеть повторной установке не подлежит, так как настраивается на определенного пользователя навсегда, и при попытке демонтажа осуществится процесс самоликвидации».

Так, сомнения, что «моя» нейросеть невоенная, отпали точно, судя по приросту параметров. Да еще и добавляет все параметры, почти как специализированные версии. А что такое имплантат «Регенерация-7»? «Память-7»?

«Имплантат “Регенерация-7” является встроенным имплантатом медицинского назначения с пассивной функцией регенерации любых физических повреждений. Ускоряет любые восстановительные процессы, уменьшает потребность во сне, может влиять на болевые ощущения и длительное время поддерживать организм при его стрессовом состоянии. Обеспечение ускоренной регенерации происходит за счет практически полного усвоения пищи. Дает возможность диагностировать уровень повреждений, а также проводить анализ параметров организма. Действует постоянно. Экспериментальный. Занимает два слота для имплантатов.

Имплантат «Память-7» увеличивает объем активной памяти организма на 140 %. Действует постоянно. Занимает один слот для имплантатов».

Вот это отличная штуковина на регенерацию. Надеюсь, она уже начала работать, а то я так загнусь. Пока никаких изменений нет, хорошо, что вникание в смысл текста заставляет концентрироваться, а это отвлекает от боли. А про другой имплантат не уверен – я ничего не помню, поэтому особо увеличение памяти мне не требуется, свободного места в голове и так полно. Блин, дурацкая шутка в моей ситуации!

Так, дальше. Что такое вообще имплантат? Что он собой представляет? Снова посылаю мысленный запрос.

«Имплантат – это целевая связь в мозгу, высвобождающая или усиливающая определенное качество организма. Имплантаты бывают разного поколения. Разделение на поколения идет аналогично нейросетям, только качественное улучшение гораздо меньше. То есть каждым следующим поколением по основным параметрам считается то, которое дает более чем двухпроцентное увеличение базового параметра. Таким образом, «Интеллект-5» дает 10 % к уровню интеллекта от базового значения. Имплантаты являются одноразовыми, и при замене невозможна повторная установка демонтированного устройства».

Кстати, а какие еще бывают имплантаты?

«Нет данных».

Ладно, понял, видимо, информация есть только о данной нейросети. Тогда что такое база «Интуиция»?

«База “Интуиция” – пакет знаний и навыков на основе работы мозга и ментальных навыков. Дает возможность почувствовать правильное решение, какую-либо опасность, отвечает за раскрытие интуиции. Работает с помощью мгновенной обработки поступающей информации бессознательным человека, а также с помощью ментальных навыков обладатель бессознательно берет информацию из информационного поля. Активация неясного предчувствия при обдумывании какого-либо вопроса осуществляется только после обучения 3-го уровня. После 4-го уровня идет бессознательное влияние на принятие решений; со стороны может показаться, что обладателю базы начинает везти. Этот уровень также дает возможность почувствовать направленную опасность. С каждым последующим уровнем все качества еще усиливаются. Окончательно влияние не изучено. Экспериментальная. Максимальный уровень – 6-й. Текущий уровень базы – 6-й.

Внимание. Найдена одна база. Приступить к обучению?»

Тут и думать нечего. Интуиция – вещь хорошая, особенно с такими бонусами. Только непонятно, как будет происходить обучение. Хотя все равно делать нечего. Я прикован, ситуация не особо радостная. Может, что-то сразу пойму, например, как выбраться отсюда. Так что, да.

«Внимание. Присутствуют повреждения тела. Рекомендуется включить режим разделения сознания, обучение вести на втором потоке».

Ну, раз рекомендуется, то давай.

Картинка резко мигнула. Возникло ощущение напряженного обдумывания чего-то, но практически сразу оно ушло как бы на второй план.

«Началось обучение объединенной базы “Интуиция”. Внимание! Некорректная установка нейросети. Обучение назначено на второй поток. Выведено 50 % ресурсов мозга на обучение. Возможность отключения второго потока заблокирована до момента завершения обучения. Внимание! Неблагоприятная ситуация. Включен режим маскировки. Возможность отключения режима маскировки заблокирована до момента завершения обучения. Автоматически выбрано моделирование нейросети “Пилот-3ВИ”. Внимание! Нет параметров уровня интеллекта. Проведен предварительный замер. Уровень интеллекта с учетом установленной нейросети – 261, уровень параметра реакции с учетом установленной нейросети – 241, уровень ментального параметра с учетом установленной нейросети – предварительно 0,5. Начато обучение базы “Интуиция” 6-го уровня. Оставшееся время до окончания обучения с учетом выделенных ресурсов в размере 50 % по эквиваленту уровня интеллекта на втором потоке – 29 931,03 часов».

От такого потока сообщений я опешил. Блин, вот что значит экспериментальная – последняя цифра, указывающая необходимое время для завершения обучения, меня просто убила. И на это время заблокированы два режима. Хотя еще понять надо, что за режимы-то.

«Режим маскировки – режим, который активируется совместно с режимом разделенного сознания. Прячет реальные характеристики уровня интеллекта и все установленные имплантаты, а также маскируется под другую нейросеть. Частично скрывает данные по организму, усредняя показатели и убирая отличительные черты. Полные реальные данные невозможно выяснить даже при глубоком тестировании. Внимание! В данной нейросети режим не доработан, ведутся исследования. Планируется ввести сокрытие всех параметров организма.

Режим разделенного сознания – возможность разделять сознание носителя на два потока. Экспериментальный проект. Разработан для режима маскировки. Также дает возможность параллельно изучать две базы знаний. Большой плюс заключается в том, что обычно для обучения необходимо войти в соответствующий режим, в котором обучающийся впадает в транс и не может проводить никаких других действий. Тут же реализована возможность на втором потоке проводить обучение, при этом на первом потоке выполнять любые действия. Но данный режим требует ресурсов мозга. Ограничения на разделение – второй поток не более 50 % ресурсов».

Судя по всему, очень хорошая функция, хотя невозможность использовать такое самому – это печально. Но сейчас еще более печально мое самочувствие и то, что я прикован, а выход как-то не находится. Подергавшись немного, мыслями все же вернулся к режиму маскировки.

Ведь я ничего не помню, а от людей, которых здесь увидел, не то что поблажек, просто нормального отношения не дождешься, поэтому режим маскировки самое оно. Осталось понять, что за параметры такие.

«Параметры организма делятся на четыре основные группы. Уровень интеллекта – важнейший параметр. Отображает возможность мозга обрабатывать массивы информации, влияет на скорость этой обработки. Прямо влияет на скорость изучения баз знаний. Уровень в размере 100 является эталонным средним показателем на дату изобретения нейросети в Содружестве. Далее, каждая дополнительная одна единица – это плюс 1 % к скорости обучения, и наоборот. То есть при параметре в 200 единиц интеллекта скорость изучения баз в два раза выше, чем при 100. Улучшается до установки нейросети классическим обучением или упражнениями для развития мозга. Установка нейросети и имплантатов поднимает данный параметр, но в то же время практически блокирует возможность развить данный параметр естественным путем. Косвенно влияет еще на один параметр – активную память».

Поясни? Что за активная память?

«Мозг не в состоянии держать бесконечное количество активных знаний, он начинает забывать неиспользуемое, соответственно возможна утеря выученных баз знаний. Увеличивается за счет установки нейросети и специализированных имплантатов».

Так, беру свои слова назад. Если выберусь, тот имплантат будет крайне полезен. А пустая голова делу тоже не помешает. Продолжим.

«Параметр реакции – физические и умственные возможности организма, которые отображают скорость восприятия информации. Уровень в размере 100 единиц является эталонным средним уровнем на дату изобретения нейросети в Содружестве. Отображает скорость осознанного реагирования организма на изменение ситуации. Может быть поднят длительными тренировками до установки нейросети, но крайне слабо изменится, в большей степени отображая изначальный потенциал организма. Существенные изменения возможны только с помощью имплантатов и нейросети.

Читать онлайн Попаданцы в библиотеке Книгер

Читать онлайн Попаданцы в библиотеке Книгер — Страница 37

Главная/Библиотека/ Фантастика и Фэнтези/ Попаданцы/ Страница 37

Читать онлайн книги жанра «Попаданцы» бесплатно и без регистрации полностью (целиком) на сайте электронной библиотеки Knigger. com. Все полные, популярные и интересные бесплатные книги жанра Попаданцы читать на телефоне, планшете и ПК.

Никогда не подходи к магу. Не прикасайся к нему, не благодари. Никогда не противься дэйну. Только он может спасти от мага. Почитай богов. Сторонись колдунов. И не пытайся изменить текущий порядок.Но что, если в мире, где уже давно ничего не меняется, появится та, которая просто…

Конец XIX – начало XX века, гигантский скачок в науке, когда казалось, что романы Жюля Верна вот-вот воплотятся в жизнь. Но Его Величество Капитал уже вышел из тени, диктуя свои правила. Передел мира практически закончился, остался лишь Китай, который нарезали на ломтики европейские…

Великая Римская империя. Третий век от Рождества Христова. Богатая имперская провинция Сирия. Мирная провинция. Но на ее границах уже скапливаются войска шахиншаха Ардашира, повелителя персов, свергшего парфянскую династию и рвущегося к новым битвам и к новым победам Наместник. ..

Хорошая жена, хороший дом… Что еще нужно, чтобы встретить старость? Да в общем-то и ничего. Разве что удержать все то, что досталось кровью и потом. Оно бы забиться в дальний угол да жить себе спокойно, не выпячиваясь. Но…Иезуиты прочно встали на след странного человека, обладающего…

Два года Яна Брайл жила с навязанным ей мужем-пьяницей, два года скрывала свой дар, опасаясь преследования, но довольно! Решение принято, она убьет его. И вот, когда пальцы уже сжали рукоятку ножа, внезапно появились трое незнакомцев. Короткая борьба, удар, и… В следующий раз…

Попробуем исправить недочёты современной науки и отправить одессита в космос. Нейросети, импланты, искины… В общем, мир Содружества и наш «там». За Одессу!:) …

Альтернативная история… Продолжение истории Журова Дениса, старшего лейтенанта ВКС России, оказавшегося в теле прапорщика Первой мировой.

И теперь он пытается изменить не только ход этой войны, но и судьбу России в целом….

«Предупреждение: Не вычитано, книга находится в стадии авторской переработки».Продолжаем попаданство попаданское, но уже в новом мире! После предательства и даже смерти, Ните нужно вернуться домой, чтобы свести старые счёты. Старые друзья ждут, а новые помогут найти путь во…

Фантастика — Нейросети, импланты, космос, земля, другие планеты Неудачи получаются в результате страха, покоя, изнеженности и беспечности. Устранение страха создаёт уверенность и изобилие. Встаньте и вооружитесь, пусть слабые получают милостыню!…

Кто хочет крокодила? Что никто? Просто вы не умеете их готовить. Неизвестная планета. Затерянная в глубинах космоса. Как выжить, когда все живое на планете мечтает тобой закусить? …

Третья книга серии Мусорщики.

Да, кстати, забыл представиться, Урусов Руслан Витальевич. Потомственный кубанский казак, родился и вырос в станице Червленная. А сейчас сижу и жду смерти и что самое смешное, что я точно знаю когда она придет. Мне осталось ровно пятнадцать стандартных суток или триста земных…

Роман переносит нас в первый век нашей эры на берега Дуная в преддверии завоевания Дакии великим римским императором Марком Ульпием Траяном. Трое героев из современной Москвы попадают в дикую Дакию, где перед ними только один путь. Идти вперед или погибнуть….

Роман Белов, которого в Вадарак-ду, городе четырех рас, знают как частного телохранителя Рома Бела, наконец-то нашел свое место в чужом мире. У него появились необычные друзья и совсем уж запредельно странная напарница. Казалось, все приходит в норму и даже мучившие всю жизнь…

Считают, как корабль назовешь, так он и поплывет. И дернуло же Кирилла назвать свой замок Гаремом! К немаленькому и без того гарему присоединяется то дриада, то гнома, а то и эльфийки… Тут все как у всех, темная и светлая – полный комплект.Впрочем, есть у попаданца обыкновенного…

Наш современник по кличке Док, волею судьбы заброшенный в таинственный и страшный Заповедник Юрского периода, на деле убеждается, чего стоят все эволюционные теории. Ведь могучие ящеры тираннозавры оказались очень даже сообразительными тварями. Во всяком случае, поумнее наших…

Завораживающий, будоражащий кровь и вызывающий всплеск адреналина рев двигателя. В общем-то ничего особенного для нашего мира. Но только не для того, в который попал наш современник Петр Пастухов.Здесь середина двадцатых годов двадцатого же столетия и балом правит пар при…

Минуир — это фантастический мир современной реальности основанный на текстовых ролевых играх.

Минутионе Ферро. Обычный российский студент. Не с самым обычным именем. Заурядная жизнь парня встает с ног на голову в тот самый момент, когда мимо него проносится очаровательная…

Сотни тысяч людей пропадают по всему миру без следа. Попал в это число и охотник за аномалиями Кирилл. Неизвестно куда пропадают остальные, а он попал в параллельный мир, где правит балом магия. Кирилл идет в земли людей в надежде найти того, кто отправит его назад, по пути обрастая…

30-е годы XV века. На Руси идет гражданская война. Литва пытается поглотить русские земли. В Орде три претендента оспаривают царский трон. Эмиры-изгои грабят русские земли. Стонет земля русская. Все против всех и каждый за себя. Наш современник, самозваный князь, пытается устроиться…

⇧

⇩

Глубокое обучение Edge для нейронных имплантатов: тематическое исследование обнаружения и прогнозирования припадков

. 2021 26 апреля; 18 (4).

дои: 10.1088/1741-2552/abf473.

Силинь Лю ¹ , Эндрю Дж. Ричардсон ²

Принадлежности

¹ Факультет электротехники и системотехники, Пенсильванский университет, Филадельфия, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки.
² Отделение нейрохирургии Пенсильванского университета, Филадельфия, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки.

PMID: 33794507
DOI: 10. 1088/1741-2552/abf473

Силинь Лю и др. Дж. Нейронная инженерия. 2021 .

. 2021 26 апреля; 18 (4).

дои: 10.1088/1741-2552/abf473.

Авторы

Силинь Лю ¹

, Эндрю Дж. Ричардсон ²

Принадлежности

¹ Факультет электротехники и системотехники Пенсильванского университета, Филадельфия, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки.
² Отделение нейрохирургии Пенсильванского университета, Филадельфия, Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки.

PMID: 33794507
DOI: 10.1088/1741-2552/abf473

Абстрактный

Цель. Имплантированные устройства, обеспечивающие классификацию и контроль нервной активности в режиме реального времени, все чаще используются для лечения неврологических расстройств, таких как эпилепсия и болезнь Паркинсона. Производительность классификации имеет решающее значение для определения состояний мозга, подходящих для терапевтического действия (например, нервной стимуляции). Однако передовые алгоритмы, показавшие многообещающие результаты в офлайн-исследованиях, в частности методы глубокого обучения (ГО), не были развернуты на нейронных имплантатах с ограниченными ресурсами. Здесь мы разработали и оптимизировали три модели DL или периферийное развертывание и оценили их производительность логического вывода в тематическом исследовании обнаружения захватов. Подход. Глубокая нейронная сеть (DNN), сверточная нейронная сеть (CNN) и сеть долговременной кратковременной памяти (LSTM) были разработаны и обучены с помощью TensorFlow для классификации иктальных, предприступных и межприступных фаз на ЭЭГ скальпа CHB-MIT. база данных. Алгоритм голосования взвешенным большинством на основе скользящего окна был разработан для обнаружения приступов на основе результатов классификации каждой модели DL. После итеративного сжатия модели и квантования коэффициентов алгоритмы были развернуты на стандартном микроконтроллере общего назначения для тестирования в реальном времени. Были количественно оценены чувствительность логического вывода, частота ложных срабатываний (FPR), время выполнения, объем памяти и энергопотребление. Основные результаты. Для обнаружения припадков чувствительность и FPR для моделей DNN, CNN и LSTM составляли 87,36%/0,169 ч ^-1 , 96,70%/0,102 ч ^-1 и 97,61%/0,071 ч ^-1 , соответственно. Прогнозирование изъятий для раннего предупреждения также было возможным. Модель LSTM достигла наилучшей общей производительности за счет наибольшей мощности. Модель DNN достигла самого короткого времени выполнения. Модель CNN показала преимущества в сбалансированной производительности и мощности при минимальном потреблении памяти. Реализованное сжатие и квантование модели обеспечили значительную экономию энергии и памяти при ухудшении точности менее 0,5%. Значение. Инференс со встроенными моделями глубокого обучения достиг производительности, сравнимой со многими предыдущими реализациями, которые не имели ограничений по времени или вычислительным ресурсам. Универсальные микроконтроллеры могут предоставить требуемую память и вычислительные ресурсы, а проекты моделей можно перенести на специализированные интегральные схемы для дальнейшей оптимизации и энергосбережения. Результаты показывают, что вывод по краям DL является возможным вариантом для будущих нейронных имплантатов для улучшения эффективности классификации и терапевтических результатов.

Ключевые слова: Си-Эн-Эн; ЛСТМ; глубокое обучение; граничные вычисления; машинное обучение; нейроинтерфейс; выявление приступов.

термины MeSH

Исследователь объединяет искусственный интеллект и микроэлектронику для создания нейронных имплантатов, которые борются с заболеваниями головного мозга.

Нейронные имплантаты могут помочь в лечении заболеваний головного мозга, таких как болезнь Паркинсона и эпилепсия, путем прямого модулирования ненормальной активности. интеллект, чтобы сделать эту новую технологию более безопасной и умной.

«Нейроны разговаривают друг с другом частично с помощью электрических сигналов, а терапевтический нейронный имплантат производит электрическую стимуляцию — как кардиостимулятор для мозга», — говорит Лю, доцент факультета прикладных наук и инженерии. «В случаях тремора или судорог стимуляция пытается восстановить нормальное состояние нейронов.

«Как будто стимул включает и выключает нейронные сети — почти как перезапуск компьютера, хотя это определенно не так просто. Ученые еще не до конца понимают, как это работает».

Команда Лю интегрирует нейронные имплантаты в миниатюрные кремниевые чипы с помощью того же процесса изготовления чипов, который используется в современных компьютерах и смартфонах. Эта технология, называемая CMOS для комплементарного металл-оксид-полупроводник, позволяет уменьшить физические размеры устройства и энергопотребление, тем самым сводя к минимуму риски, связанные с первоначальной хирургической процедурой имплантата и его длительным использованием.

«Мы разработали множество новых методов проектирования микроэлектроники, таких как высокоточная электрическая стимуляция с балансировкой заряда», — говорит Лю. «Мы пытаемся подойти к проблеме с разных сторон».

Лю является частью нейротехнологического центра CRANIA, созданного совместно Университетом Торонто и Университетской сетью здравоохранения, который объединяет инженеров-электриков и компьютерных инженеров, а также нейробиологов, специалистов по данным и материалам и клиницистов. Вместе они исследуют способы улучшения здоровья мозга и намечают альтернативные пути лечения, особенно для тех, кто плохо реагирует на современные лекарства.

В недавнем проекте Лю и его команда стремились использовать мощь ИИ, чтобы максимизировать клиническую эффективность имплантатов и свести к минимуму неблагоприятные последствия чрезмерной стимуляции.

Силинь Лю держит на кончике пальца прототип чипа нейронного имплантата размером 3 на 3 миллиметра (фото Мэтью Тирни)

) — алгоритмы, которые после обучения могут извлекать информацию глубокого уровня при столкновении с новыми данными. Эти модели оказались особенно эффективными при выявлении скрытых биомаркеров, которыми часто пренебрегают в традиционных подходах, и они превзошли обычные алгоритмы при определении оптимального времени.

«Большинство существующих имплантатов производят электрическую стимуляцию с постоянной скоростью, независимо от состояния пациента», — говорит Лю. «С помощью DL мы можем активировать нейронные имплантаты в оптимальное время и только тогда, когда это необходимо».

Однако высокая вычислительная стоимость моделей глубокого обучения затрудняет их интеграцию, особенно с учетом того, что важно, чтобы вся обработка выполнялась локально в имплантатах.

«Облако обеспечило бы большую вычислительную мощность, но у вас не может быть отказа имплантата из-за потери телекоммуникационных услуг — например, когда пациент входит в лифт или самолет, — говорит Лю.

Чтобы сократить эти вычислительные затраты, Лю и его команда разработали методы обучения и оптимизации моделей для состояния каждого пациента. Недавнее тематическое исследование показало, что обнаружение эпилептических припадков с помощью глубокого обучения в маломощных нейронных имплантатах сравнимо с современными алгоритмами, которые работают на высокопроизводительных компьютерах. Эта работа была опубликована в 2021 году в Journal of Neural Engineering .

Лю говорит, что технология его команды может использоваться в широком диапазоне клинических применений, помимо эпилепсии, отмечая, что до миллиарда человек во всем мире страдают от различных заболеваний головного мозга.

Необходимость непредубежденного сотрудничества — это то, что Лю стремится внушить аспирантам, которые проходят его новый курс нейромодуляции, который дебютирует этой осенью.

«В мозгу так много всего происходит, — говорит Лю. «Вам нужен ряд экспертов, чтобы понять и предложить решения для этих расстройств, которые будут становиться все более распространенными по мере увеличения продолжительности жизни человека».

Будущие цели включают хроническую боль, депрессию и слабоумие.