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定量生物学 > 神经与认知

arXiv:2501.09128 (q-bio)
[提交于 2025年1月15日 ]

标题: 一种用于建立地址事件表示的UDP数据包格式,实现在远程神经形态和生物设置之间的通信

标题: A UDP Packet Format Establishing Adress Event Representation Communication Between Remote Neuromorphic and Biological Setups

Authors:Christian Georg Mayr, Richard Miru George, Mattia Tambaro, Giacomo Indiveri
摘要: 在脑机接口领域,生物混合体提供了一个有趣的新的视角,因为在其中,技术部分充当生物组织的闭环扩展或真实对应物,而不是传统脑机接口中通常使用的开环方法。 为了实现与生物组织可信的对应物,生物混合体通常采用一个或多个类神经组件作为生物混合体的硬件部分。 然而,先进的类神经电路,如忆阻器交叉阵列,通常在配备相应支持设备的专用实验室中表现最佳。 生物组织也是如此,这使得将生物混合体的所有部分都放置在同一实验室中变得具有挑战性。 在此,我们提出了一种解决方案来解决这种共处问题,即通过自定义UDP数据包格式通过互联网连接生物混合体的简单方法。 我们展示了使用我们的解决方案在标准互联网连接上获得的特性(抖动、延迟、数据包丢失、数据包重新排序)与各种生物混合体处理范式是兼容的,并且我们进行了一个简短的三步骤实验作为概念验证。 所描述的UDP格式已被用于连接四个不同欧洲委员会资助项目中的生物混合体和类神经电路。
摘要: In the field of brain-machine interfaces, biohybrids offer an interesting new perspective, as in them, the technological side acts like a closed-loop extension or real counterpart of biological tissue, instead of the usual open loop approaches in tranditional BMI. To achieve a credible counterpart to biological tissue, biohybrids usually employ one or several neuromorphic components as the hardware half of the biohybrid. However, advanced neuromorphic circuit such as memristor crossbars usually operate best in a dedicated lab with corresponding support equipment. The same is true for biological tissue, which makes co-locating all of the parts of a biohybrid in the same lab challenging. Here, we present as solution to this co-location issue a simple method to connect biohybrids via the internet by a custom UDP packet format. We show that the characteristics achieved with our solution (jitter, delay, packet loss, packet reordering) on a standard internet connection are compatible with various biohybrid processing paradigms, and we present a short three-ways experiment as proof-of-concept. The described UDP format has been employed to link biohybrids and neuromorphic circuits in four different EC-funded projects.
评论: 19页,8图
主题: 神经与认知 (q-bio.NC)
引用方式: arXiv:2501.09128 [q-bio.NC]
  (或者 arXiv:2501.09128v1 [q-bio.NC] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.09128
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

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来自: Christian Mayr [查看电子邮件]
[v1] 星期三, 2025 年 1 月 15 日 20:23:43 UTC (416 KB)
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