Учитывая нынешнее цифровое окружение, почти невозможно представить себе мир без компьютеров. Эти чудеса современной инженерии произвели революцию во всех аспектах нашей жизни, работая на кремниевых чипах.
Однако будущее, возможно, определяется не кремниевыми чипами, а скорее интригующей новой концепцией, в которой выращенный в лаборатории "мозг" будет функционировать как биологическое оборудование ультрасовременных компьютеров.
Искусственный интеллект против органоидного
Искусственный интеллект, разрабатываемый с середины 20-го века, произвел революцию во многих отраслях. Его возможности оказались чрезвычайно ценными – от помощи в постановке медицинских диагнозов до написания стихов.
Однако, несмотря на эти достижения, искусственный интеллект по прежнему уступает интеллекту человеческому. Традиционные компьютеры на основе кремния превосходно справляются с вычислительными задачами, но не могут сравниться по сложности и эффективности с человеческим разумом.
Для решения некоторых задач человеческий мозг может достичь более высокого уровня производительности за значительно меньшее время и с меньшим потреблением энергии. Это можно проиллюстрировать на таких примерах, как AlphaGo, компьютерная программа DeepMind Technologies от Alphabet Inc, которая победила лучшего в мире игрока в Го в 2017 году.
Го – древняя стратегическая настольная игра, родом из Китая. В нее играют на доске расчерченной вертикальными и горизонтальными линиями, обычно 19х19, с целью контролировать большую территорию, чем ваш противник. Несмотря на простые правила, игра чрезвычайно сложна, что создало проблему для разработчиков искусственного интеллекта.
Для достижения приемлемого уровня AlphaGo пришлось пройти обучение, сыграв более 160 000 игр. Одна игра может длиться несколько часов; человеку потребовалось бы почти 150 лет, чтобы пройти через такое количество игр. В свою очередь люди достигают эквивалентного уровня игры за гораздо более короткий промежуток времени, а это означает, что они обучаются намного эффективнее.
Уникальная архитектура человеческого мозга – около 100 миллиардов нейронов, соединенных между собой более чем квадриллионом точек соединения, – позволяет нам приобретать новые знания без необходимости переучивать все заново и более эффективно обрабатывать неполную или противоречивую информацию.
Кроме того, непревзойденный объем памяти человеческого мозга, составляющий примерно 2,5 петабайта, затмевает возможности хранения данных современных компьютеров, которые ограничены количеством транзисторов.
Для того чтобы преодолеть эти недостатки, исследователи предложили смелую идею: почему бы не использовать для вычислений сам источник человеческого интеллекта, – мозг?
Органоиды это – не совсем мозг
Эта новаторская концепция породила идею – "органоидного интеллекта", в котором основное внимание уделяется искусственно выращенным органоидам мозга: миниатюризированным и упрощенным, но при этом функциональным.
Органоиды – созданные из стволовых клеток, по сути своей не являются настоящим мозгом. Но они способны воспроизводить важнейшие аспекты функционирования, как нейроны и другие клетки, необходимые для выполнения когнитивных задач, таких как обучение и память.
Преимущества биокомпьютеров
Большая вычислительная мощность, меньшая энергоемкость. Таким образом, потенциальные преимущества разработки биокомпьютера, работающего на основе клеток человеческого мозга, значительны. Это могло бы не только привести к появлению более мощных компьютеров, но и предложить устойчивую альтернативу современным энергоемким системам.
Способность решать более сложные задачи
На практике биокомпьютеры можно использовать для изучения более сложных задач, чем это в настоящее время возможно с помощью вычислений на основе кремния.
Можно было бы подумать об изучении функций мозга, как в здоровом состоянии, так и при заболеваниях, что дало бы ценную информацию о таких проблемах, как болезнь Альцгеймера или аутизм. Они могли бы, например, также использоваться для изучения воздействия определенных веществ, таких как пестициды, на память и обучение.
Избавление от использования лабораторных животных
Биокомпьютеры, использующие органоиды мозга, потенциально могут произвести революцию в научных исследованиях и значительно снизить нашу зависимость от лабораторных животных.
Биокомпьютеры с их передовыми возможностями моделирования могли бы имитировать биологические процессы и болезненные состояния, потенциально уменьшая или даже устраняя необходимость в тестировании на животных. В целом, это могло бы ускорить темпы исследований, а также способствовать более этичному подходу к научным открытиям в конкретных областях исследований.
Первое доказательство жизнеспособности технологии
Несмотря на множество проблем, исследования в области органоидного интеллекта уже представили многообещающие достижения. Недавно исследователи продемонстрировали, что искусственно выращенные клетки мозга в чашке Петри, могут играть в настольный теннис, что является осязаемым доказательством жизнеспособности концепции.
#мозг #биокомпьютер #органоид #Искусственныйинтеллект #нейросети
Благодарим за внимание. Если вам понравился материал - ставьте лайк и подписывайтесь на канал. Дальше будет больше!
