Spoj nervnih ćelija i kompjutera precizan 78%: Mozak na čipu prepoznaje govor i matematičke probleme

Ilustracija: Shutterstock/Who is Danny

Grupa moždanih ćelija uzgojenih u laboratoriji i povezanih sa kompjuterom, takozvani mozak na čipu, sposobna je za elementarno prepoznavanje glasa i matematičke probleme. Ova studija je veliki korak napred u demonstraciji kako kompjuterska neuralna mreža inspirisana mozgom može da dovede do velikog napretka u sposobnosti veštačke inteligencije, rekao je Feng Guo, bioinženjer Odeljenja za inženjerstvo inteligentnih sistema Univerziteta Indijane u Bluingtonu.

Guo i njegov tim uzgojili su grupe specijalizovanih matičnih ćelija koje su se razvile u nervne ćelije ili neurone, piše TechXplore. Mozak obično ima 86 milijardi nervnih ćelija, a svaka od njih povezana je sa po oko 10.000 drugih neurona.

Preporučujemo

Organoidi i veštačka mreža

Loptica nervnih ćelija, poznata i kao organoid, stvorena je u Guovoj laboratoriji i široka je manje od nanometra. Nizom elektroda povezana je sa matičnom pločom, gde algoritmi za mašinsko učenje dekodiraju odgovore organoida.

Nakon kratkog treninga, ovaj organsko-mašinski uređaj bio je u stanju da razlikuje glasove osam ljudi u zavisnosti od toga kako izgovaraju samoglasnike. Preciznost sistema bila je 78 odsto.

Uređaj je uspeo i da uspešno predvidi Henonovu mapu, matematički konstrukt na polju dinamike haosa, sa većom preciznošću nego veštačka mreža.

A paper in @NatureElectron reports a hybrid computing system, called Brainoware, consisting of electronic hardware and a brain organoid, which can perform tasks such as speech recognition and nonlinear equation prediction. https://t.co/p0zspVVaUV pic.twitter.com/7ZbLNZANlF— Nature Portfolio (@NaturePortfolio) December 11, 2023

- Ovo je prva demonstracija korišćenja moždanog organoida za računarstvo. Uzbudljivo je videti buduće mogućnosti organoida u bioračunarstvu – rekao je Guo.

Mogućnost snimanja snova?

Ključna prednost bioračunarstva je energetska efikasnost. Trenutno, veštačke neuralne mreže koriste nekoliko miliona vati energije dnevno. Ljudski mozak, s druge strane, koristi oko 20 vati energije dnevno.

Osmišljeni sistem je „most između AI i organoida“, rekao je Guo.

- Organoidi su kao mini mozgovi. Želeli smo da postavimo pitanje da li možemo da koristimo biološku neuronsku mrežu u moždanom organoidu za računarstvo. Ovo je dokaz koncepta da je to moguće – rekao je Guo.

U budućnosti, navodi se, biokompjuterski sistemi mogli bi da proučavaju neurološke bolesti poput Alchajmerove. Potencijal da se uđe u ćelijsku aktivnost omogućava i vrata za dekodiranje moždanih talasa tokom sna i možda snimanje snova.

Etička pitanja

Ipak, mnogo je izazova. Između ostalog, održavanje organoida u životu i dobrom stanju je zadatak koji traje 24 sata dnevno i 7 dana nedeljno. A postoje i druge brige.

- Kako se sofisticiranost ovih organoida povećava, postaće ključno za zajednicu da ispitamo razna neuroetička pitanja koja su uključena u biokompjuterske sisteme sa ljudskim nervnim tkivom. Možda su potrebne decenije da se naprave veliki biokompjuterski sistemi, ali ovo istraživanje daje uvid u mehanizme učenja, nervnog razvoja i kognitivne implikacije. Pred nama je veliki put – rekao je Guo.

Studija je objavljena u Nature Electronics.

(Telegraf Nauka/TechXplore)