arama

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın
  • paylaş
  • paylaş
  • paylaş
  • paylaş
  • HanımEfendi HanımEfendi
  • Beğen
    Loading...

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın, Araştırmacılar, koordinasyonda çalışan hücre kitlelerinden oluşan canlı robotların hücresel iletişimin gizemlerinin kilidini açmasına yardımcı olabileceğini umuyorlar.

Ürkütücü Yeni Bir Programlanabilir Organizma

Bir mikroskopun dikkatli gözünün altında, meşgul küçük lekeler sıvı bir alanda toplanır ileri doğru hareket eder, geri döner, bazen daireler halinde döner. Hücresel döküntüleri düzleme bırakın ve lekeler onları yığınlara duyar. Herhangi bir kabarcığı sırtına vurun ve orada ters çevrilmiş bir kaplumbağa gibi uzanacaktır.

Davranışları avını takip eden mikroskobik bir solucanı, hatta su denilen küçük bir hayvanı bile sofistike davranışları yönetmek için vücut yapısında yeterince karmaşık bir yaratık taşıyor. Benzerlik bir yanılsamadır: Bu lekeler sadece iki şeyden oluşur: deri hücreleri ve kurbağalardan gelen kalp hücreleri.

Bugün Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda yazan araştırmacılar, evrimsel algoritmalar yardımıyla ksenobotlar (kurbağa türlerinden Xenopus laevis, nereden geliyorsa) nasıl tasarlandıklarını açıklıyorlar. Bu yeni organizmanın (sözleşme hücreleri ve pasif hücreler birbirine yapışmış) ve ürkütücü gelişmiş davranışlarının bilim insanlarının hücresel iletişimin gizemlerini açmasına yardımcı olabileceğini umuyorlar.

Tufts Üniversitesi gelişim fizikçisi Michael Levin, yeni gazetede yazar olarak, hücrelerin karmaşık anatomileri oluşturmak için birlikte nasıl çalıştıkları “önemli bir bulmaca” diyor. “Çok ilgilendiğimiz şey, hücrelerin belirli fonksiyonel yapıları oluşturmak için birlikte nasıl çalıştığı sorusudur.” Bu bilinmeyeni araştırmaya başladıktan sonra, bir hücrenin başka ne yapmak isteyebileceğine dair daha gizemli soruya bile yol açabilirler.

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın

Levin ve meslektaşları, hücrelerin kendileri ve bazı süslü algoritmalar yardımıyla ksenobotlarını birlikte tasarlamaya başladılar. Kurbağa embriyolarından kök hücreleri topladılar ve onları doğal olarak kasılan kalp hücrelerine ve olmayan cilt hücrelerine ayırdılar. Mikroskop altında çalışarak, bu aktif ve pasif bileşenleri bir araya koyarlar ve birbirlerine yapışmak için hücrelerin doğal eğilimini kullanırlar. Bazıları kama şeklinde, diğerleri kemer gibi şekillendi. Yukarıdaki GIF’te, üstteki turkuaz kareler pasif hücrelerken, alttaki alternatif yeşil ve kırmızı hücreler aktif hücrelerdir.

Ksenobotlar hareket ettiğinde, araştırmacılar benzersiz yapılarının – hem hücrelerinin düzeninde hem de blobun genel şekli – davranışla nasıl eşlendiğini gözlemleyebiliyorlardı. Tüm bu verileri, ksenobotların dijital versiyonları için simüle edilmiş bir ortam oluşturan bilgisayar bilim insanlarından oluşan bir ekibe gönderdiler. Daha sonra, bir anlamda doğal seçilim süreçlerini çoğaltan, bir ksenobot’un yapısının ona nasıl ilerlediğine nasıl yardımcı olduğuna bakmak için evrimsel algoritmalar kullandılar.

Sistem, ksenobotların tasarımlarında olası manipülasyonları arar ve bu yeni tasarımların işlevselliği nasıl etkileyebileceğini araştırır. Simülasyonda belirli bir görevde başarılı olan ksenobotlar “uygun” kabul edilir ve yeni nesil “evrimlenmiş” ksenobotlar yaratmak için diğer yüksek performans gösterenlerle yetiştirilir.

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın

Programlanabilir Organizma olan Xenobot Simülatör Testleri

Levin ve arkadaşları bu tasarımlardan bazılarını inşa etmeye çalışırlar; diğerleri dışarı atarlar. Simülatörlerini laboratuvar çalışanlarının öğrendiklerine göre ayarlayan bilgisayar bilim adamlarına geri gönderenleri gönderirler. Levin, “Bu yüzden tasarım ve biyoloji arasındaki bu tür ileri geri döngü, biyolojinin ne yaptığının kurallarını anlamaya yardımcı oluyor” diyor.

Beyinsiz lekeler düpedüz ürkütücü şekilde davranır. Levin, “Hareketlerini zaman zaman değiştiriyorlar, bu yüzden belirli bir şekilde hareket edecekler, sonra değiştirecekler, sonra dönüp geri dönecekler” diyor Levin. Başka gevşek hücrelerle karşılaştıklarında, onları küçük yığınlara sürecekler.

Bir xenobot‘u dilimleyin ve Terminator 2’den à la T-1000’i tekrar bir araya getirin. İki xenobot birbirine katılabilir ve mutlu bir çift olarak etrafta gezinebilir. İçinde bir delik bulunan bir ksenobot bir şeyleri alabilir ve taşıyabilir.

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın

Bir xenobot’un hücrelerinin bu tür karmaşık davranışlar üretmek için nasıl iletişim kurdukları ya da gerçekten de hücrelerin genel olarak nasıl iletişim kurdukları Levin ve meslektaşlarının peşinde olduğu şeydir. “Ve en önemlisi, onu nasıl kontrol edebileceğimiz” diyor Levin. Bir ksenobot, türünün tek örneği bir organizma: Hem canlı hücrelerden yapılmış bir canlı, hem de araştırmacıların belirli davranışları ifade etmek için programlayabileceği bir makinedir. Kurbağa hücreleri kendi başlarına özel değildir. bu çok dikkat çekici olan toplu olarak ürettikleri davranıştır.

Programlanabilir Organizma olan Xenobot Tipik insansı robot

Sonra robotik hakkında yeni bir yol düşünmeye başlayabiliriz. Tipik insansı robotunuz, etrafta dolaşıp nesneleri manipüle edebilen (ideal) akıllı bir bütünü oluşturan aptal parçaların bir koleksiyonudur. Ancak bir insan vücudu tamamen akıllıdır. hücreler, (ideal olarak) akıllı bütünü oluşturan organlar yapmak için işbirliği yapan dokular yapmak için iletişim kurarlar. Levin, “Bu bilgileri mühendislik ve yapay zekaya geri vermekle ilgileniyoruz” diyor.

Programlanabilir Organizma olan Xenobot ile tanışın

Yine de oradaki yol kolay olmayacak. Oslo Üniversitesi‘nde evrimsel robotik eğitimi alan, ancak henüz çalışmayan robotlar, canlı dokudan robotlar inşa etmek, yumuşak robotik alanında üzerinde çalışılan aynı zorlukların çoğunu paylaşıyor. Gerçek dünya, herhangi bir robotun uyum sağlamada zorlandığı, telaşlı yaşayan hücrelerden yapılmış bir robotun daha az olduğu dağınık ve gürültülü bir yerdir. Ancak bu tür evrimsel teknikleri kullanmanın güzelliği, bir anlamda robotların, insanların rehberlik eden elleriyle de olsa, kendilerini gerçek canlılar gibi çevreye adapte oldukları anlamına gelir. Öyleyse ksenobotlara sıcak bir karşılama, benzeri olmayan hibrit robot organizmalar. Dünya sana nazik davransın.

Daha fazla bilim haberi için bizi takip etmeyi unutmayın.