Австралийский стартап Cortical Labs открыл продажи CL1 – вычислительной системы, в которой кремниевые чипы объединены с сотнями тысяч живых человеческих нейронов. Устройство потребляет в разы меньше энергии, чем традиционные нейросети, и открывает новую эру «синтетического биологического интеллекта».
Когда речь заходит об искусственном интеллекте, мы привыкли думать о дата-центрах, заставленных серверами с мощными видеокартами. Однако австралийская компания Cortical Labs предложила принципиально иной подход, представив CL1 – первый в мире коммерчески доступный биологический компьютер. За $35 000 исследовательские институты и лаборатории могут приобрести систему, вычисления в которой осуществляют 800 тысяч живых клеток человеческого мозга. В качестве наглядной демонстрации возможностей стартап показал, что этот клеточный массив способен играть в классический шутер DOOM.
«Тело в коробке»
Сразу стоит оговориться: для создания биокомпьютера никто не извлекает клетки из мозга живых людей. Процесс выглядит иначе: учёные берут образцы кожи или крови, преобразуют их в стволовые клетки, а затем выращивают из них нейроны. Полученный биологический материал помещается на кремниевый чип, оснащённый 59 массивами планарных электродов. Сквозь эту связку стекла и металла проходят электрические импульсы, обеспечивающие двустороннюю связь между живой тканью и цифровой средой.
Чтобы нейроны не погибли, CL1 оснащён полностью автономной системой жизнеобеспечения. Генеральный директор Cortical Labs Хон Венг Чонг сравнивает её с человеческим организмом:
«У нас есть насосы, выполняющие функцию сердца, резервуары для питания и отходов, а также фильтрационные установки, работающие как почки».
Кроме того, предусмотрен газовый смеситель для подачи углекислого газа, кислорода и азота. В такой среде биологический процессор способен бесперебойно жить и функционировать до шести месяцев.
Управляет всем этим программное обеспечение под названием biOS (Biological Intelligence Operating System). Эта операционная система симулирует виртуальный мир, в котором «живут» клетки. Когда программисты отправляют код напрямую к нейронам, те реагируют на изменения среды, а их ответные импульсы меняют саму симуляцию.
Зачем объединять плоть и кремний
Создатели CL1 называют свою технологию «синтетическим биологическим интеллектом» (SBI). Главная проблема современных нейросетей – колоссальное энергопотребление и необходимость в огромных массивах обучающих данных. Природа же решила эту задачу гораздо изящнее.
«Нейрон самопрограммируем, бесконечно гибок и является результатом четырёх миллиардов лет эволюции», – заявляют в Cortical Labs.
То, что цифровые ИИ-модели пытаются сымитировать, тратя огромные ресурсы, для стартапа является лишь отправной точкой. Полная серверная стойка, состоящая из систем CL1, потребляет всего от 850 до 1000 ватт – крошечную долю того, что требуют традиционные ИИ-кластеры.
Биологические сети быстрее обучаются и адаптируются к новым условиям. Ещё несколько лет назад команда Cortical Labs прославилась тем, что научила клетки мозга играть в Pong, а теперь они освоили и DOOM.
Будущее медицины без опытов на животных
Хотя запуск видеоигр силами нейронов звучит эффектно, реальное предназначение CL1 лежит в области науки и медицины. Главный научный сотрудник компании Бретт Каган отмечает, что система позволяет изучать работу мозга с беспрецедентной точностью.
Биокомпьютер даёт возможность тестировать лекарственные препараты и моделировать нейробиологические заболевания в реальном времени, наблюдая, как конкретные химические соединения влияют на когнитивные функции клеток на генетическом уровне. Это не только ускорит разработку новых лекарств, но и предложит более этичную и точную альтернативу тестированию на животных, поскольку исследователи будут работать с реакциями настоящих человеческих клеток.
Коммерческий релиз CL1 доказывает: концепция «ветвара» (wetware – аппаратное обеспечение на основе биологических тканей) окончательно вышла за пределы научной фантастики и стала рыночным продуктом.