Бъдещето на компютърната техника може да се окаже изкуственият биологичен интелект

Откакто компютрите навлязоха в живота ни, той значително се промени. Днес не можем да си представим своя живот без компютри. Но технологиите продължават да се развиват, а съвременните задачи изискват много по-голяма изчислителна мощност. С оглед на това – учените разработват редица компютри, които могат да обработват информацията с невероятна скорост, като например квантовите компютри. Но учените са решили да направят още една крачка напред и да разработят биологичен компютър, който работи с човешки мозъчни клетки. Нашите мозъци са една уникална биологична изчислителна машина и изследователите черпят вдъхновение от този факт.

Компютърът, базиран на биологичен мозък

Според научната общност вече е настъпил моментът за разработване на нов тип компютър. В този нов проект участват учени, които преди това създадоха човешки клетки в блюдо на Петри и ги обучиха да играят компютърната игра „Понг“.

Изкуственият интелект (AI) имитира процесите, протичащи в човешкия мозък и е успял да постигне отлични резултати в медицината и литературата. Но човешкият мозък все още е много по-добър от машините в много неща. Учените искат да намерят начин да използват силата на човешкия мозък, за да създадат по-усъвършенстван ИИ.

Въпреки че ИИ е постигнал невероятни резултати и помага на човечеството в различни области, той все още е по-слаб от човешкия мозък. Въпреки скоростта на изчисленията, компютрите консумират твърде много енергия. Затова учените са решили да създадат органоиден интелект или ОИ. Отглеждайки подобни органоиди в лабораторна среда учените започнаха да ги използват подобно на стандартния хардуер за конвенционалните компютри. Мозъчните органоиди са триизмерни структури от мозъчни клетки, които учените се надяват, че съвсем скоро ще започнат да ги използват за създаването на свръхмощни биокомпютри.

Изкуственият биологичен интелект

Изграждането на биокомпютри от мозъчни органоиди е един съвсем нов клон на науката. Тези мозъчни частици се създават в лабораторията от голям брой клетки – около 50 000, които на свой ред са получени от стволови клетки. Те съдържат десетки милиони неврони, което е сравнимо с броя на невроните в мозъка на костенурка. Въпреки че са по-малки от мозъка на муха, органоидите са в състояние да съхраняват големи количества данни с използването на малко енергия. За разлика от тях при обработката на данните в компютърните ферми се консумират големи количества енергия и в крайна сметка се увеличава използването на въглищните електроцентрали, които са твърде вредни за околната среда.

Мозъчните органоиди са клетъчна култура, която се отглежда в лаборатория и съдържа ключовите аспекти на мозъчната структура и функция. Въпреки че те не са пълноценни минимозъци, учените считат, че увеличаването на техния брой може да бъде полезно. В момента те се състоят от по около 50 000 клетки.

От мозъчните органоиди ще бъдат създадени съвсем нов тип билогични компютри за

Въпреки че компютрите със силициеви чипове са по-ефективни в обработката на числа, мозъкът значително ги превъзхожда по отношение на възможностите за учене и консумацията на енергия. Освен това мозъкът може да съхранява огромни количества информация – до 2 500 TB, докато силициевите компютри вече достигнаха физическите ограничения и вече е невъзможно да се поберат още повече транзистори в един малък чип. Мозъкът се състои от около 100 милиарда неврона, всеки съединен с по над 1015 точки на свързване, което предполага много по-голяма мощност, отколкото имат съвременните компютри.

Учените работят по създаването на технологии, които могат да комуникират с органоидите, за да прехвърлят информация към тях и да анализират дейността им. За тази цел се използва инструментариум от различни научни области, включително биоинженерството и машинното обучение. Създават се и нови устройства за стимулиране и записване.

Изследователите са успели да създадат гъвкава обвивка, покрита с миниатюрни електроди, които могат да четат и подават сигнали на органоидите. В резултат на това те ще могат да взаимодействат помежду си чрез свързани мрежи, което ще позволи да се осъществят по-сложни изчисления. В дългосрочен план тези технологии биха могли да бъдат интегрирани в изкуствен интелект, създавайки една по-мощна изчислителна система.

Органоидният интелект може да помогне в медицината

Изкуственият интелект от подобен род може да се използва не само в областта на компютрите, но и в медицината. Изследователите са разработили иновативна технология, която може да произвежда мозъчни органоиди от възрастни тъкани. Тези органоиди могат да бъдат създадени от кожните проби на пациенти, страдащи от неврологични заболявания, като например болестта на Алцхаймер. Те могат да се използват за тестване на различни генетични фактори, лекарства и токсини.

Въпреки това създаването на мозъчни органоиди, които могат да учат, да помнят и да взаимодействат със заобикалящата ги среда, повдига редица етични въпроси. Някои хора се опасяват, че органоидите могат да имат някакво ограничено съзнание и да изпитват болка и страдание. Съществуват и въпроси относно правата на органоидите, създадени от човешки клетки. Изследователите са наясно с тези опасения и обещават редовно да извършват етични оценки с екипи от учени, специалисти по етика и с обществеността. Те също така подчертават, че разработването на изкуствен интелект трябва да бъде етично и социално отговорно.