Naučnici u Švajcarskoj prave MINI MOZGOVE! Spremaju revoluciju u upotrebi kompjutera i AI

Možda ima korene u naučnoj fantastici, ali mali broj istraživača ostvaruje stvarni napredak pokušavajući da stvori računare od živih ćelija. Dobrodošli u čudan svet biokompjutinga.

Među onima koji prednjače je grupa naučnika u Švajcarskoj. Nadaju se da bismo jednog dana mogli da vidimo data centre pune "živih" servera koji replikuju aspekte načina na koji uči veštačka inteligencija (AI) – i koji bi mogli da koriste samo delić energije trenutnih metoda. To je vizija dr Freda Džordana, suosnivača laboratorije FinalSpark.

Preporučujemo

Svi smo navikli na koncepte hardvera i softvera u računarima koje trenutno koristimo. Pojam koji pomalo diže obrve, a koji dr Džordan i drugi u ovoj oblasti koriste da bi označili ono što stvaraju, jeste wetware.

Jednostavno rečeno, uključuje stvaranje neurona koji se razvijaju u klastere zvane organoidi, koji se zauzvrat mogu priključiti na elektrode – i u tom trenutku može početi proces pokušaja da se koriste kao mini-računari.

Dr Džordan priznaje da je, za mnoge ljude, sam koncept biokompjutinga verovatno pomalo čudan.

"U naučnoj fantastici, ljudi žive sa ovim idejama prilično dugo", rekao je.

"Kada počnete da kažete, 'Koristiću neuron kao malu mašinu', to je drugačiji pogled na naš sopstveni mozak i tera vas da se zapitate šta smo mi", dodaje.

Za FinalSpark, proces počinje matičnim ćelijama dobijenim iz ljudskih ćelija kože, koje kupuju od klinike u Japanu. Stvarni donatori su anonimni. Ali, možda iznenađujuće, ne manjka im ponuda.

"Mnogi ljudi nam prilaze, ali mi biramo samo matične ćelije koje dolaze od zvaničnih dobavljača, jer je kvalitet ćelija od suštinske važnosti", objasnio je.

U laboratoriji, ćelijski biolog FinalSparka dr Flora Brozi pokazala je posudu koja je sadržala nekoliko malih belih kugli.

Svaka mala sfera je u suštini sićušni, u laboratoriji uzgojen mini-mozak, napravljen od živih matičnih ćelija koje su kultivisane da postanu klasteri neurona i potpornih ćelija – to su ti organoidi. Nisu ni blizu složenosti ljudskog mozga, ali imaju iste gradivne blokove.

Nakon što prođu proces koji može trajati nekoliko meseci, organoidi su spremni da se priključe na elektrodu i zatim se podstaknu da reaguju na jednostavne komande sa tastature.

Ovo je sredstvo za slanje i primanje električnih signala, pri čemu se rezultati beleže na normalnom računaru povezanom sa sistemom.

To je jednostavan test: pritisnete taster koji šalje električni signal kroz elektrode, i ako radi (ne radi uvek), jedva možete videti mali skok aktivnosti na ekranu kao odgovor. Prikazan je pokretni grafikon koji pomalo liči na EEG.

Električne stimulacije su važni prvi koraci ka većem cilju tima: pokretanju učenja u neuronima biokompjutera kako bi se na kraju mogli prilagoditi izvršavanju zadataka.

"Za AI, uvek je ista stvar", rekao je.

"Date neki ulaz, želite neki izlaz koji se koristi. Na primer, date sliku mačke, želite da izlaz kaže da li je to mačka", objasnio je.

Održavanje običnog računara je jednostavno – potrebna mu je samo struja – ali šta se dešava sa biokompjuterima? To je pitanje na koje naučnici još nemaju odgovor.

"Organoidi nemaju krvne sudove", rekao je Sajmon Šulc, profesor Neurotehnologije i direktor Centra za Neurotehnologiju na Imperial College London.

"Ljudski mozak ima krvne sudove koji prožimaju kroz njega na više nivoa i pružaju hranljive materije da bi dobro funkcionisao. Još uvek ne znamo kako da ih napravimo pravilno. Dakle, ovo je najveći stalni izazov", objasnio je.

Međutim, jedna stvar je sigurna. Kada govorimo o umiranju računara, ovde je to doslovno slučaj.

FinalSpark je postigao određeni napredak u poslednje četiri godine: njihovi organoidi sada mogu da prežive do četiri meseca.

Ali postoje neka jeziva otkrića povezana sa njihovom konačnom smrću.

Ponekad primećuju nalet aktivnosti organoida pre nego što umru – slično povećanom pulsu i moždanoj aktivnosti koja je primećena kod nekih ljudi na kraju života.

"Bilo je nekoliko događaja kada smo imali veoma brzo povećanje aktivnosti samo poslednjih minuta ili 10-aka sekundi [života]", rekao je dr Džordan.

"Mislim da smo zabeležili oko 1.000 ili 2.000 ovih pojedinačnih smrti tokom proteklih pet godina", istakao je.

"Tužno je jer moramo da zaustavimo eksperiment, razumemo razlog zašto je umro, a zatim to radimo ponovo", rekao je.

Profesor Šulc se slaže sa tim nesentimentalnim pristupom.

"Ne bi trebalo da ih se plašimo, oni su samo računari napravljeni od drugačijeg supstrata, od drugačijeg materijala", rekao je.

FinalSpark nisu jedini naučnici koji rade u oblasti biokompjutinga.

Australijska firma Cortical Labs objavila je 2022. godine da je uspela da natera veštačke neurone da igraju kompjutersku igru Pong.

U SAD-u, istraživači na Univerzitetu Džons Hopkins takođe grade "mini-mozgove" kako bi proučili kako obrađuju informacije – ali u kontekstu razvoja lekova za neurološka stanja poput Alchajmerove bolesti i autizma.

Nada je da će AI uskoro moći da pojača ovakav rad.

Ali, za sada, dr Lena Smirnova, koja vodi istraživanje na Univerzitetu Džons Hopkins, veruje da je wetware naučno uzbudljiv – ali u ranoj fazi. I rekla je da je malo verovatno da će zauzeti mesto glavnog materijala koji se trenutno koristi za kompjuterske čipove.

"Biokompjuting bi trebalo da dopunjuje – a ne da zameni – silikonsku AI, istovremeno unapređujući modelovanje bolesti i smanjujući upotrebu životinja", rekla je.

Profesor Šulc se slaže.

"Mislim da neće moći da nadmaše silicijum u mnogim stvarima, ali ćemo pronaći nišu", sugerisao je.

Čak i dok se tehnologija približava primenama u stvarnom svetu, dr Džordan je i dalje opčinjen njenim korenima u naučnoj fantastici.

"Oduvek sam bio fan naučne fantastike", rekao je.

"Kada gledate film naučne fantastike ili čitate knjigu, uvek sam se osećao pomalo tužno jer moj život nije bio kao u knjizi. Sada se osećam kao da sam u knjizi, pišem knjigu", zaključio je.

(Telegraf.rs/BBC)