Клетки человеческого мозга предложили использовать для создания суперкомпьютера

Модели машинного обучения, вроде той, на которой работает ChatGPT, уже генерируют эссе, короткие рассказы и целые подкасты. Но сейчас внимание исследователей привлек другой способ вычислений, который мог бы быть столь же эффективным и мощным, и он находится в нашем мозгу.

В новой статье, опубликованной во вторник в журнале Frontiers, крупная международная группа, возглавляемая исследователями из Университета Джона Хопкинса (JHU), подробно описывает новейшее достижение в области биовычислений — технологию «мозг-машина», а также предлагает дорожную карту по ее реализации.

Как объясняет работа, органоидный интеллект (OI, organoid intelligence) — развивающаяся область, в которой применяются 3D-культуры клеток человеческого мозга (органоиды мозга) и технологии интерфейса мозг-машина. Эти органоиды обладают структурами и функциями мозга, которые играют ключевую роль в когнитивных функциях, таких как обучение и память.

Фактически они смогут служить биологическим «аппаратным обеспечением», и однажды станут даже эффективнее машин, на которых сейчас работают программы ИИ.

«Если взглянуть, как эффективно человеческий мозг работает при обработке информации, обучении и так далее, возникает соблазн транслировать и смоделировать это, чтобы создать систему, которая будет работать быстрее и эффективнее современных компьютеров», — прокомментировала Лена Смирнова, исследователь JHU и автор статьи.

Человеческий мозг обладает невероятной способностью хранить информацию: согласно статье, средняя голова может вместить примерно 2500 ТБ. Исследователи предполагают использовать для этого сложные 3D-клеточные структуры, которые были бы подключены к ИИ и системам машинного обучения.

«Мы достигаем физических пределов кремниевых компьютеров, потому что мы не можем вместить больше транзисторов в крошечный чип, — отметил в пресс-релизе Томас Хартунг, исследователь из JHU и один из авторов исследования. — Но мозг устроен совершенно по-другому. В нем около 100 млрд нейронов с более чем 1015 точками соединения. Это огромная разница в мощности».

Ранее в качестве доказательства концепции некоторые из участников проекта объединили биологическое и синтетическое, чтобы научить клетки мозга играть в понг.

Читайте по теме:

Ученые научили клетки мозга играть в видеоигры

Бразильская компания запатентовала систему для управления настроением авиапассажиров

Этот проект включал создание системы DishBrain, где исследователи создали интерфейс мозг-компьютер, обеспечивающий нейроны простым электрическим сенсорным вводом и обратной связью, которые позволяли им обучаться играть.

Однако в новой статье рассматриваются еще более масштабные применения. Так, органоиды мозга можно было бы использовать в медицине. Авторы пишут, что изучение OI позволит исследовать межиндивидуальные нарушения развития нервной системы и нейродегенеративные расстройства и произведет революцию в исследованиях тестов на наркотики.

Как и в случае с ИИ, технология не лишена этических проблем, и исследователи это признают. В качестве решения они предлагают подход «встроенной этики», при котором выявлять потенциальные сложности смогут междисциплинарные и репрезентативные команды специалистов.

Определенно, технологию не готова к внедрению в ближайшее время. Однако исследователи считают эти статьи отправной точкой для дальнейшей работы.

Они отмечают, что следующий шаг — оптимизировать систему и продемонстрировать возможности для разработки модели долгосрочного обучения.

Источник.

Обложка снегерирована нейросетью Midjourney