控制論(Cybernetics)是探索調節系統的跨學科研究,它用於研究控制系統的結構、局限和發展,是一個關於人、動物和機器如何相互控制和通信的科學研究。
控制論的建立是20世紀的偉大科學成就之一,現代社會的許多新概念和新技術幾乎都與控制論有著密切關係。控制論的應用範圍覆蓋了工程、生物、經濟、社會、人口等領域,成為研究各類系統中共同控制規律的一門科學。
一直以來,控制論是世界各地科學界研究的重點之一,而雷丁大學也走在了該領域研究的最前沿。在這裡,我們就不得不提到雷丁大學著名控制論學家Kevin Warwick教授在神經動力學與認知領域的相關研究了。
Kevin Warwick是雷丁大學的控制論教授,他本科畢業於阿斯頓大學電氣與電子工程專業,博士畢業於帝國理工學院,持有包括帝國理工學院、捷克科學院和考文垂大學等六家機構授予的榮譽博士學位。
Warwick教授畢業後加入帝國理工學院開始了科研事業,在紐卡斯爾、牛津和華威大學任職後,赴雷丁大學任教授兼系主任和學院負責人。
Warwick教授在人工智慧、生物醫學工程、機器人學與控制系統領域發表論文600餘篇,他憑藉有關植入技術的實驗登上了美國雜誌『Wired'封面,更獲得麻省理工學院未來健康科技大獎、IEE高級成就獎、IET蒙巴頓獎章、皇家醫學會埃裡森.克利夫獎章等多項榮譽,並成為聖彼得堡科學院榮譽會員。
「鼠腦機器人」
在雷丁工作期間Warwick教授開展了多項科研,其中包括利用智能計算機預測帕金森氏癲癇症的發作等,他還發明了由神經組織控制的「鼠腦機器人」,讓人類能夠深入了解老年痴呆症等疾病。
他所帶領的團隊從老鼠大腦中提取了數萬個神經細胞,放置在含特製酶的溶液裡,帶電極的矩陣相連接。通過這些矩陣和藍牙無線通信技術,鼠腦細胞能發出電子脈衝,驅動機器人的輪子實現移動。
Warwick教授所設計的這一機器人能夠幫助科研人員探索自然智能和人工智慧的區別,觀察記憶和學習機能的基本架構,同時進一步了解腦神經細胞的協同工作和一些疾病的機理。
「電子生化人」實驗
Kevin Warwick教授本人一直以其開創性的實驗研究著稱,為了檢驗治療殘疾的最新技術,他還給自己左臂的神經做了神經晶片外科植入,手術後他的神經晶片能直接與計算機互連並用於新技術的檢驗。神經晶片植入自己的體內後,Warwick教授用意識去控制電燈的開關、操作機械臂拿東西甚至直接通過意識和同樣植入神經晶片的妻子交流。
這一在當時極具創新性與震撼性的實驗不僅讓Warwick教授獲得了「科學狂人」的稱號,還讓他成為了世界上首位的「電子生化人」!
除此之外,Warwick教授還完成了人類首個超感官(超聲波)輸入和首個雙人神經系統間的純電子電報通信實驗。
Kevin Warwick 教授介紹視頻
自上世紀80年代以來,Warwick教授為學校的教學與科研發展無私地貢獻著自己的力量,他不僅在科研領域上取得了突破性的成果,更為學校培養了眾多的生物與工程學人才。
時任雷丁大學校長David Bell爵士曾說:
Kevin Warwick的職業生涯一直在將科幻小說中的橋段變成現實,他的研究改變了我們對人類的認識,也展現了21世紀機器人學的無限可能,他能將複雜晦澀的科學知識以簡單易懂的形式傳遞給大眾。
從成為首個「電子生化人」到製造「鼠腦機器人」,他在人工智慧、生物醫學工程、生物倫理學、深層腦刺激和神經動力學領域的研究成果使他走在人類認知與學識的前沿。