Funguje podobne ako mozog. Vedci vytvorili hybridný čip so 70 000 živými neurónmi

To, čo ešte pred pár rokmi patrilo do sveta dystopických sci-fi filmov, sa dnes mení na realitu. Vedci v USA totiž vytvorili unikátny hybridný čip, ktorý spája živé mozgové bunky s elektronikou do jedného funkčného celku.

Nový čip podľa portálu Interesting Engineering obsahuje približne 70 000 neurónov prepojených s flexibilnou elektronickou sieťou a môže predstavovať ďalší krok k umelej inteligencii fungujúcej podobne ako ľudský mozog.

Vedci prepájajú biologický mozog s elektronikou

Za novým systémom stojí tím z Princeton University, ktorý vyvinul platformu označovanú ako 3D MIND. Ide o špeciálnu trojrozmernú elektronickú sieť vytvorenú z mäkkých a flexibilných materiálov, ktoré svojimi vlastnosťami pripomínajú mozgové tkanivo.

Do tejto siete vedci integrovali živé neuróny vypestované v laboratóriu. Mozgové bunky následne prerástli cez elektronickú štruktúru a vytvorili funkčné spojenie medzi biologickým tkanivom a elektronikou.

Systém dokáže neuróny nielen monitorovať, ale ich aj stimulovať a komunikovať s nimi v reálnom čase. Výskumníci tvrdia, že práve tento obojsmerný kontakt môže v budúcnosti otvoriť cestu k úplne novej generácii biologicky inšpirovanej umelej inteligencie.

AI má obrovský problém. Spotrebúva priveľa energie

Jedným z hlavných dôvodov, prečo vedci podobné systémy vyvíjajú, je extrémna energetická náročnosť dnešnej umelej inteligencie. Moderné AI modely potrebujú obrovské dátové centrá, tisíce grafických kariet a gigantické množstvo elektriny.

Výskumník Tian Ming Fu z Princeton Neuroscience Institute upozorňuje, že ľudský mozog pritom funguje neporovnateľne efektívnejšie. Podľa jeho slov spotrebuje približne milióntinu energie oproti dnešným AI systémom pri podobne komplexných úlohách.

Unsplash

Práve preto sa čoraz viac laboratórií snaží vytvárať systémy, ktoré by sa viac svojim fungovaním a štruktúrou viac približovali biologickému mozgu.

Austrálska spoločnosť Cortical Labs napríklad nedávno predstavila biologický počítač CL1 využívajúci živé neuróny na vykonávanie jednoduchých výpočtových úloh. Výskumníci tvrdia, že podobné systémy by mohli byť v budúcnosti výrazne energeticky efektívnejšie než dnešné AI dátové centrá.

Podobným smerom sa vydáva aj spoločnosť Neuralink Elona Muska, ktorá vyvíja mozgové implantáty umožňujúce priame prepojenie ľudského mozgu s počítačom. Firma už minulý rok oznámila prvé úspešné testy implantátov u ľudí a podľa Muska sa začne masovou výrobou už o dva roky.

Živé neuróny fungovali viac než pol roka

Nový systém z Princetonu je zaujímavý aj tým, že vedcom sa podarilo udržať stabilné spojenie medzi elektronikou a neurónmi viac než šesť mesiacov. To je pri podobných experimentoch mimoriadne dôležité, pretože biologické tkanivo býva veľmi citlivé na kontakt s elektronikou.

Výhodou trojrozmerného systému je aj realistickejšie správanie neurónov. Väčšina starších experimentov pracovala iba s plochými dvojrozmernými vrstvami buniek, ktoré nedokázali napodobniť skutočné fungovanie mozgových sietí. Princeton tvrdí, že trojrozmerná štruktúra poskytuje omnoho komplexnejšie prepojenia a vyšší výpočtový potenciál.

Vedci zároveň uvádzajú, že nový systém umožňuje efektívnejšie „tréningovanie“ neurónových sietí a rýchlejšiu stimuláciu buniek než pri starších technológiách.

Technológia môže pomôcť aj medicíne

Možnosti využitia pritom nesmerujú len do sveta umelej inteligencie. Hybridný biologický čip by mohol v budúcnosti pomôcť aj pri výskume neurologických ochorení, testovaní nových liekov či lepšom pochopení fungovania mozgu.

Vedci chcú systém ďalej rozšíriť o ďalšie senzory a optické zobrazovanie, ktoré by umožnilo ešte detailnejšie sledovanie aktivity neurónov. Výskumníci zároveň pracujú na spôsoboch, ako riadiť učenie biologických neurónových sietí a vytvárať komplexnejšie hybridné systémy.

Vývoj podobných technológií naznačuje, že budúcnosť umelej inteligencie nemusí stáť len na klasických kremíkových čipoch. Čoraz viac vedcov totiž skúma možnosti prepájania biológie a elektroniky do jedného funkčného systému.

To zároveň otvára aj množstvo etických otázok. Ak budú v budúcnosti biologické neurónové siete schopné učiť sa, reagovať a adaptovať podobne ako ľudský mozog, môže sa zásadne zmeniť náš pohľad na samotnú inteligenciu aj hranicu medzi strojom a živým organizmom.

Čítajte viac z kategórie: Novinky