Naukowcy stale spoglądają na ludzkie mózgi w kontekście tworzenia bardziej zaawansowanych systemów sztucznej inteligencji. I trzeba zaznaczyć, że ostatnio odbył się przełomowy krok w tym kierunku. Dzięki pracy dr. Fenga Guo i jego zespołu z Indiana University w Bloomington, Brainoware - biokomputer oparty na organoidach mózgu - przerósł ich badawcze oczekiwania.
Brainoware to efekt połączenia wiedzy z zakresu biologii i informatyki. Dr. Guo i jego zespół hodowali komórki macierzyste, które następnie przekształciły się w neurony - główne komórki centralnego układu nerwowego. Ludzki mózg składa się z 86 miliardów takich komórek, z których każda nawiązuje połączenia z dziesiątkami tysięcy innych neuronów. I tak przechodzimy do "mózgu w skali mini", który ma mniej niż nanometr szerokości i został połączony z typową płytką drukowaną stosowaną w elektronice. Dzięki algorytmom uczenia maszynowego, tak utworzone biourządzenie jest w stanie wykonywać konkretne operacje. Przedstawiam Wam Brainoware.
Polecamy na Geekweek: Tak wygląda Optimus. Czy humanoidalny robot zastąpi człowieka?
To, co czyni Brainoware tak wyjątkowym, to jego zdolność do rozpoznawania elementarnej mowy i rozwiązywania problemów matematycznych. Po krótkim okresie szkolenia, biokomputer był w stanie rozróżnić głosy ośmiu różnych osób na podstawie ich indywidualnego sposobu wymowy samogłosek - osiągając przy tej okazji wskaźnik dokładności na poziomie 78%. Ponadto, Brainoware wykazał się lepszą precyzją w rozwiązywaniu problemów dotyczących m. in. mapy henona, niż tradycyjne sieci neuronowe. A to już znaczy naprawdę wiele.
Jednym z kluczowych atutów biokomputerów opartych na tym, co wiemy o ludzkim mózgu, jest ich niezwykła energooszczędność. Obecne sztuczne sieci neuronowe zużywają nawet miliony watów energii dziennie, podczas gdy ludzki mózg potrzebuje zaledwie 20 watów, aby funkcjonować przez całą dobę. Naukowcy uważają, że otwiera to drogę do rewolucyjnych, nowatorskich i bardziej dokładnych urządzeń stosowanych w informatyce. Ale nie tylko.
Zastanawialiśmy się, czy możemy wykorzystać "biologiczną sieć neuronową" do obliczeń. To tylko dowód słuszności naszej koncepcji, ale wskazuje to jasno, iż jest to możliwe.
Feng Guo z Indiana University w Bloomington
Według naukowców, przyszłość takich biokomputerów jak Brainoware jest niezwykle obiecująca. Jednym z potencjalnych zastosowań jest badanie chorób neurologicznych, w tym choroby Alzheimera. Biokomputery mogą także pomóc w dekodowaniu aktywności fal mózgowych podczas snu, co może prowadzić do tego, że stworzymy nowe metody badania jakości snu, lub nawet dowiemy się nieco więcej o tym procesie. Ale trzeba pamiętać o tym, że koncepcja Brainoware to także istotne wyzwania. Takie "mini-mózgi" trzeba odpowiednio odżywiać oraz... dbać o to, by nie chorowały - w przeciwnym wypadku obliczenia albo będą błędne, albo nawet niemożliwe (co jest raczej oczywiste). Naukowcy obawiają się też kwestii etycznych - wszak korzystają oni z ludzkiej tkanki mózgowej.
Dlatego właśnie mogą minąć dziesięciolecia, zanim będzie można tworzyć rozległe, efektywne i powszechnie wykorzystywane "mini-mózgi" w roli sieci neuronowych. Jednak badania dra Guo już teraz przynoszą ciekawe spostrzeżenia na temat mechanizmów uczenia się, rozwoju neuronów i chorób neurodegeneracyjnych. Brainoware okazuje się być czarnym koniem w kontekście łączenia możliwości ludzkiego mózgu oraz układów elektronicznych - i być może tak właśnie wygląda przyszłość naszego świata.
Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu
