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破解德国的Enigma代码被认为是加速盟军在第二次 破解德国的Enigma代码被认为是加速盟军在第二次

发布日期:2019-01-18 字号:[ ]


  

来自宾夕法尼亚大学,佐治亚理工学院和西北大学的一组研究人员现在已经完成了类似的壮举,使用加密技术解码运动神经元的活动。他们的方法使他们能够从大脑数据中预测,并且只使用典型动作的一般知识,猴子会朝哪个方向移动手臂。

相同的加密技术最终可用于解码更复杂的肌肉激活模式,用于假肢装置,甚至语言,以帮助那些完全瘫痪的人。

腾讯分分彩信誉平台该研究小组由宾夕法尼亚州综合知识教授Konrad Kording领导,任命于宾夕法尼亚大学佩雷??尔曼医学院神经科学系和工程与应用科学学院生物工程系,以及当时的博士后研究员Eva Dyer。在Kording的实验室,现在是佐治亚理工学院和埃默里大学生物医学工程系的助理教授。他们与西北大学生理学教授Lee Miller小组合作。

研究人员在“ 自然生物医学工程 ”杂志上发表了他们的研究。

在一项有三只恒河猴的实验中,研究人员从数百个与手臂运动相关的神经元中获取数据。当猴子完成任务时,他们必须到达出现在中心起点周围不同点的目标,内部电极记录了与猴子手臂运动相对应的电活动尖峰。

现有的脑 - 计算机接口可以使用这些数据来移动机器人假体,但是使用称为“监督学习”的过程来这样做。界面被训练以识别神经发射的模式如何对应于每个运动,并且因此可以基于从猴子的大脑记录的正在进行的神经元信号“重建”运动。

然而,在密码学方法中,没有这种监督培训。

“在密码学中,'监督学习'将被称为'已知的明文攻击',”Kording说。“也就是说,我们有加密和未加密的信息,只需要弄清楚将一个转换为另一个的规则。我们在这项研究中想要做的是能够使用运动模型解码大脑,仅加密的消息。“

从每个神经元的射击模式开始,该团队的目标是发现一种一致的方法,将这些模式数学映射到猴子的实际手臂运动。通过查找运动的统计结构,他们的方法成为可能。关于语言结构的类似见解,例如元音的频率和分布,涉及打破Enigma代码。基本上,该算法尝试了一系列可能的解码器,直到我们得到输出看起来像典型运动的东西,”Kording说。“存在扩大问题的问题 - 这是一个严峻的计算机科学问题 - 但这是一个概念验证,密码分析可以在神腾讯分分彩推荐网站 经活动的背景下发挥作用。”

当涉及控制假肢的脑 - 计算机接口时,用于解码神经活动的密码分析方法特别有吸引力。机器人肢腾讯分分彩推荐网站体可以直接解释用户的想法,而无需进行校准,这将代表显着的生活质量改善。

“这些训练期间可能很长而且很烦人,在某些情况下,它们确实存在问题 - 比如说,如果你的手臂缺失而不是瘫痪,”Kording说。“愿意运动不同于想象移动不存在的手臂。”

这种密码分析方法可以为大脑 - 计算机界面提供一种实现文字思维的方法。

“你可以要求'锁定'的病人产生与特定单词相关的神经模式,但语言语料库非常大,”Kording说。“我们可以构建一个解码器来转换这些模式,直到它看起来像语言,而不是让它们生成一个与他们想说的每个单词相关联的模式。”

“我认为我们应该能够在未来十年内做到这一点,”他说。

支持这一目标的是大脑记录技术的持续改进,科学家目前致力于电极阵列,能够同时采集来自一百万个神经元的数据。

“随着这种能力的增长,我们的技术变得更加有用,”Kording说,“与此同时,我认为我们需要非常小心它未经他们的同意才能应用于人们。间谍机构可以做些什么技术很吓人。“

虽然处于初步阶段,但研究人员认为,他们用于解码神经活动的密码分析方法是解决问题的根本方法。

“德国人正在积极反对解密,而现代密文几乎不可能破解,”Kording说。“我们让它变得更容易。大脑通过自然选择最终得到了这种加密系统,所以它基本上会产生同样的'错误',这让我们首先破解了Enigma。”








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