US10163055B2 - Routing policies for biological hosts - Google Patents

生物学的ホストのルーティングポリシー

概 要

方法、システム、および製品は、生体ホスト内のホスト内ネットワークとホスト間ネットワークとの間のインタフェースを提供します。神経領域変換は、生物学的ホストとの間の通信をルーティングするために実行される。生物学的ホストとの間の通信をルーティングするために、生物学的領域変換が行われることもある。

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分類

 G06N3/061  物理的実現、すなわち生物学的ニューロン、例えば集積回路に接続された生物学的ニューロンを用いた神経ネットワーク、ニューロンまたはニューロンの一部のハードウェア実装

基板上に実装された生体由来の本物の生体ニューロンを使用すること。これらのニューロンは、外部から活性化したり、読み出したりすることができる。相互接続を固定することも、成長・進化させることも可能です。


説明

関連出願相互参照
本出願は、2012年10月9日に出願され、現在、米国特許出願番号13/647,422の継続出願であり、米国特許として発行されています。第9,015,087号であり、この出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

背景

脳科学は、脳が非常に複雑に入り組んでいることを明らかにしています。神経科学者は、脳を相互に接続された神経経路のネットワークとさえ呼んでいる。したがって、現代のネットワーク概念は、神経および生物学的ネットワークのさらなる理解につながる可能性がある。

図面のいくつかのビューの簡単な説明
例示的な実施形態の特徴、態様、および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面を参照して読むと理解される。
図1は、例示的な実施形態が実装され得る環境を例示する簡略化された概略図である。
図2は、例示的な実施形態による、動作環境を例示する、より詳細な概略図である。
図3〜4は、例示的な実施形態による、神経信号のルーティングを例示する概略図である。
図5は、例示的な実施形態による、神経領域変換を説明する概略図である。
図6〜図7は、例示的な実施形態による、生体信号のルーティングを示す概略図である。
図8は、例示的な実施形態による、生体領域変換を説明する概略図である。
図9〜図10は、例示的な実施形態による、信号の受信を例示する概略図である。
図11は、例示的な実施形態による、ホスト間翻訳を例示する概略図である。
図12〜13は、例示的な実施形態による、機械翻訳を例示する概略図である。
図14〜17は、例示的な実施形態による、神経ネットワークおよび身体ネットワークと連動するための方法またはアルゴリズムを示すフローチャートであり;および図18〜19は、例示的な実施形態の追加の態様のためのさらに多くの動作環境を示す図である。

詳細な説明

以下、例示的な実施形態について、添付図面を参照しながらより詳細に説明する。しかしながら、例示的な実施形態は、多くの異なる形態で具現化される可能性があり、本明細書に記載された実施形態に限定して解釈されるべきではない。これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全なものとなり、当業者に例示的な実施形態を完全に伝えるように提供されるものである。さらに、実施形態を説明する本明細書のすべての記述、及びその具体例は、その構造的及び機能的等価物の両方を包含することが意図される。さらに、そのような等価物は、現在知られている等価物と、将来開発される等価物(すなわち、構造にかかわらず、同じ機能を果たす、開発された任意の要素)の両方を含むことが意図されている。

したがって、例えば、図、回路図、イラストなどは、例示的な実施形態を示す概念図またはプロセスを表していることは、当業者には理解されるであろう。図に示された様々な要素の機能は、専用のハードウェアだけでなく、関連するソフトウェアを実行することができるハードウェアの使用を通じて提供されてもよい。当業者は、本明細書に記載された例示的なハードウェア、ソフトウェア、プロセス、方法、及び/又はオペレーティングシステムが例示目的のためのものであり、したがって、特定の名前の製造者に限定することを意図していないことをさらに理解する。

本明細書で使用される場合、単数形「a」、「an」、および「the」は、特に明示しない限り、複数形も含むことが意図される。本明細書で使用される場合、用語「含む」、「備える」、「含む」、及び/又は「備える」は、述べられた特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び/又は成分の存在を規定するが、1つ以上の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素、成分、及び/又はそれらの群の存在又は追加を排除しないことがさらに理解されよう。ある要素が他の要素に「接続」又は「結合」されていると言及される場合、それは他の要素に直接接続又は結合されることができ、又は介在する要素が存在してもよいことが理解されよう。さらに、本明細書で使用される「接続された」または「結合された」は、ワイヤレスで接続または結合されたものを含むことができる。本明細書で使用される場合、用語「及び/又は」は、関連する列挙された項目のうちの1つ以上の任意の及び全ての組合せを含む。

また、本明細書では、様々な要素を説明するために第1、第2などの用語を使用することがあるが、これらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。これらの用語は、ある要素を別の要素から区別するためにのみ使用される。例えば、第1のデバイスは、第2のデバイスと呼ばれ得、同様に、第2のデバイスは、本開示の教示から逸脱することなく、第1のデバイスと呼ばれることが可能である。

図1は、例示的な実施形態が実施され得る環境を例示する簡略化された概略図である。図1は、生体ホスト24の神経領域ネットワーク20及び身体領域ネットワーク22を示す。生物学的宿主24は、人間の女性26として図示されているが、生物学的宿主24は、任意の動物又は他の生物であってもよい。生物学的ホスト24が何であれ、電気信号が脳と身体全体に伝達されることは、科学的に示されている。例えば、神経科学者は、神経信号28が脳内の神経領域ネットワーク20に沿って伝達されることを示した。医学はまた、生体信号30が生体ホスト24の体全体に伝達されることを示した。生体信号30は、例えば、生体宿主24の組織、細胞、器官、及び神経系の間で伝達される。科学が進歩し続けるにつれて、脳は、神経信号28を送受信するそれ自身の別個のネットワーク(それゆえ、神経領域ネットワーク20)と考えることができる。身体もまた、生物学的信号30を送受信するそれ自身の別個の体内領域ネットワーク22とみなすことができる。

例示的な実施形態は、これらの別々のネットワーク間のインターフェース32を提供する。インターフェース32は、スマートフォン36などの通信デバイス34として図示されている。しかし、インターフェース32は、(後の段落で説明するように)任意のプロセッサ制御の装置であってもよい。女性26が通信装置34を携帯、装着、または使用すると、通信装置34は神経領域ネットワーク20および身体領域ネットワーク22と通信を行う。すなわち、通信装置34は、女性の脳内の神経学的領域ネットワーク20から又はそれに沿って送信される神経学的信号28を受信して解釈することが可能である。また、通信装置34は、女性の体内領域ネットワーク22から又はそれに沿って伝送される生体信号30を受信し、解釈することができる。従って、通信装置34は、これら2つの別個のネットワーク間のインターフェース32を提供する。

しかしながら、例示的な実施形態は、外部の通信ネットワーク40とのインターフェースも備えている。ほとんどの読者が知っているように、通信装置34は、セルラーネットワーク及び/又はWI-FI®ネットワークのような無線ネットワークとも通信する。通信装置34は、通信ネットワーク40に信号を無線で送信し、通信ネットワーク40から信号を無線で受信することができる。ウェブページ、音楽、映画、およびその他の任意のデータは、女性の通信装置34にルーティングされてもよい。そのため、女性26は、通信装置34を携帯しながら、データを送受信することができる。

例示的な実施形態は、このように、異なるネットワーク間のインターフェース32を提供する。通信装置34は、女性の脳内の神経領域ネットワーク20から神経信号28を受信してもよい。その後、通信装置34は、それらの神経学的信号28を外部通信ネットワーク40に転送又はルーティングしてもよい。このようにして、女性の神経学的信号28は、分析のために何らかの遠方の宛先にルーティングするために、セルラーデータネットワークおよび/またはWI-FI®ネットワークに伝送および送信されてもよい。女性の通信装置34はまた、外部通信ネットワーク40から、彼女の神経学的領域ネットワーク20に向けられた信号を受信してもよい。通信装置34は、同様に、体内領域ネットワーク22から生体信号30を受信し、それらの生体信号30を外部通信ネットワーク40に送信してもよい。また、女性の通信装置34は、外部通信ネットワーク40から、彼女の体内領域ネットワーク22を宛先とする信号を受信してもよい。例示的な実施形態は、このように、女性の脳内の神経領域ネットワーク20と、女性の体内の体領域ネットワーク22と、外部通信ネットワーク40との間のインターフェース32を提供する。

また、例示的な実施形態では、入れ子通信について説明する。神経領域ネットワーク20、身体領域ネットワーク22、及び外部通信ネットワーク40は、周波数に基づいて入れ子状に配置されてもよい。科学は、人間の脳が極めて高い周波数でニューロロジカル信号28を処理することを示した。実際、脳の周波数は、外部通信ネットワーク40に経済的に伝送するためには、はるかに高すぎる場合がある。体内領域ネットワーク22の生体信号30はより低い周波数であるが、生体信号30は外部通信ネットワーク40にとってまだ高すぎる周波数である可能性がある。そこで、女性用通信装置34は、神経信号28及び/又は生体信号30を、外部通信ネットワーク40に適合するように変換してもよい(これについては、後の段落で説明する)。

図2は、例示的な実施形態による、動作環境を示す、より詳細な概略図である。ここで、通信装置34は、再び、脳内の神経領域ネットワーク20と、身体内の身体領域ネットワーク22と、外部通信ネットワーク40との間のインターフェース32を提供する。通信装置34は、ローカルメモリ54に格納されたインターフェースアプリケーション52を実行するプロセッサ50(例えば、「μP」)、特定用途向け集積回路(ASIC)、または他のコンポーネントを備えてもよい。インターフェースアプリケーション52は、プロセッサ50に指示して、ユーザインターフェース56を生成し、ディスプレイ装置58に視覚的に表示させてもよい。インターフェースアプリケーション52はまた、プロセッサ50に、スピーカまたは他の可聴システム60から可聴コンテンツを生成し提示するように指示してもよい。通信装置34は、ニューロエリアネットワーク20からニューロ信号28を受信する。通信装置34は、接点、電極、および他の任意の生理学的センサなど、神経学的エリアネットワーク20に対する任意の物理的または無線インタフェースを有していてもよい。また、通信装置34は、体内領域ネットワーク22から生体信号30を受信してもよい。通信装置34は、同様に、接点、電極、および他の任意の生理学的センサなど、体内領域ネットワーク22に対する任意の物理的または無線インターフェースを有していてもよい。インターフェースアプリケーション52は、プロセッサ50に神経信号28及び生体信号30のための宛先70を決定させる命令、コード、及び/又はプログラムを含む。

クソ長いので中略

例示的な実施形態は、ネットワーク環境に関係なく適用することができる。上記の段落で述べたように、通信ネットワーク40は、セルラー、WI-FI®、及び/又はBLUETOOTH®の機能を有する無線ネットワークであってよい。しかしながら、通信ネットワーク40は、無線周波数ドメイン及び/又はインターネットプロトコル(IP)ドメインで動作するケーブルネットワークであってもよい。しかしながら、通信ネットワーク40は、インターネット(「ワールドワイドウェブ」として代替的に知られることもある)、イントラネット、ローカルエリアネットワーク(LAN)、及び/又はワイドエリアネットワーク(WAN)などの分散コンピューティングネットワークを含むこともできる。通信ネットワーク40は、同軸ケーブル、銅線、光ファイバー線、及び/又はハイブリッド同軸線を含んでもよい。通信ネットワーク40は、電磁スペクトルの任意の部分および任意の信号規格(IEEE802規格ファミリー、GSM/CDMA/TDMAまたは任意のセルラー規格、および/またはISMバンドなど)を利用する無線部分さえ含んでいてもよい。通信ネットワーク40は、電気配線を介して信号が通信される電力線部分を含むことさえある。本明細書に記載された概念は、物理的な構成要素、物理的な構成、または通信規格(複数可)にかかわらず、任意の無線/有線通信ネットワークに適用され得る。

中略

図3が示すように、ニューロロジカルシグナル28には、異なるタイプが存在し得る。脳の異なる領域または部分は、異なるニューロロジカル信号28を生成する可能性がある。また、異なるニューロロジカル信号28を得る異なる科学的プロセスが存在してもよい。例えば、脳波(「EEG」)及び磁気脳波(「MEG」)は、脳から受信され得る2つの異なるニューロロジカル信号28である。各異なる神経学的信号28は、したがって、信号の種類及び/又は脳の領域に応じて、異なる宛先アドレス84を有することができる。例示的な実施形態は、したがって、神経学的信号28のための宛先アドレス84を指定するルーティングポリシー80を取得することができる。次いで、インターフェースアプリケーション52は、プロセッサ50に、神経学的信号28を、取得された宛先アドレス84に向けるように指示する。その後、例えばスマートフォン(図1において参照数字36として図示)は、ニューロロジカル信号28を通信ネットワーク40に無線送信してもよい。通信ネットワーク40内のネットワーク構成要素は、次に、ニューロジカル信号28をネットワーク宛先アドレス84にルーティングする。

図4は、例示的な実施形態による、神経信号28のルーティングを示す別の概略図である。ここでは、神経信号28は、脳内の場所に従って識別され、ルーティングされてもよい。上記の段落で説明したように、脳の異なる領域又は部分は、異なるニューロロジカル信号28を生成し得る。例示的な実施形態は、したがって、脳の領域と、脳の特定の領域に由来するニューロロジカル信号28とを区別又は区別してもよい。例示的な実施形態は、言い換えれば、脳の特定の領域に基づいて、宛先70を選択してもよい。

このように、図4は、ニューロリージョンの並進を説明する図である。各神経信号28は、神経領域ネットワーク20内の異なる神経領域90から受信されてもよく、またはそれと識別されてもよい。研究によれば、脳の異なる領域は、異なるプロセスおよびタスク(例えば、「右脳」および「左脳」活動)に使用される。通信装置34がニューロ信号28を受信すると、ニューロ信号28は、ニューロエリアネットワーク20内の特定のニューロ領域90と識別され得る。したがって、神経学的信号28は、神経学的領域90に基づいて、通信ネットワーク40内のその対応する宛先アドレス84にマッピングされてもよい。ネットワーク宛先アドレス84が選択されると、インターフェースアプリケーション52は、次に、プロセッサ50に、神経学的信号28を検索された宛先アドレス84に向けるように指示する。


中略

しかし、ここで、宛先は、イントラホストネットワークのうちの1つ内に存在してもよい。例えば、通信120は、神経領域ネットワーク20内のある場所を目的地としていてもよい。通信120は、言い換えれば、ユーザの脳内の或る場所にルーティングされてもよい。通信装置34は、再びインターフェース32を神経学的領域ネットワーク20に提供する。

図9は、このように、例示的な実施形態による、逆神経領域変換を示す。通信120が神経学的に関連する場合、通信120は、適切な神経学的領域90に配信されるはずである。ここでも、脳の異なる領域が異なる処理能力(例えば、いわゆる「右脳」及び「左脳」活動)を有することが研究により示されている。この例では、通信120は神経学的に関連しているので、通信120はその対応する神経学的領域90を特定することができる。すなわち、通信120は、その宛先の神経学的領域90を特定する情報又はデータを含む。そこで、通信120を受信すると、インターフェースアプリケーション52は、ルーティングポリシー80を参照し、逆神経領域変換を実行する。インターフェースアプリケーション52は、通信120で指定された、または通信120によって指定された神経学的領域90について、ルーティングポリシー80に問い合わせる。インターフェースアプリケーション52は、神経学的領域90に割り当てられた対応する神経学的アドレス92を識別する応答を受信する。神経学的アドレス92が分かると、インターフェースアプリケーション52は、次に、プロセッサ50に、取得した神経学的アドレス92に通信120を向けるように指示する。通信120は、脳の神経学的領域90に直接送信されてもよい(有線または無線電極によるなど)。通信120はまた、脳の適切な神経学的領域90への自然な、神経学的ルーティングのために、神経学的領域ネットワーク20に送信されてもよい。

※膨大な量なので以下省略(但し、大事なことが書いてあるかもしれない)

いろいろ送られてくるみたいですな....トランスヒューマン完成への道のりですかね?