Органоидный интеллект, может заменить компьютерные чипы на основе кремния.

Органоидный интеллект, может заменить компьютерные чипы на основе кремния, утверждают учёные. Компьютерные чипы быстро приближаются к своим физическим пределам. Следующим шагом вперед может стать их замена на биологически выращенные чипы. Искусственный интеллект — это технологическая фраза которая постоянно у нас на слуху, но вскоре его место может быть занято  новой разработкой ученых органоидным интеллектом (OI) или  другими словами биокомпьютером.

Ученые из различных дисциплин и учреждений недавно опубликовали ранние разработки по реализации этой технологии с использованием «органоидов мозга» в исследовательском журнале Frontiers in Science. Фраза «органоиды мозга» может вызвать в вашем воображении дикие образы из старых фантастических фильмов, мозг, плавающий в стеклянных банках, но реальность (на данный момент) намного менее жуткая.

Биокомпьютеры, состоящие из минимозгов или органоидов, небольших трехмерных структур, состоящих из стволовых клеток, которые предназначены для имитации деятельности мозга и способности к обучению, могут представлять собой огромный скачок в вычислительной мощности.

Органоиды — это не цельный мозг, а небольшие выращенные в лаборатории культуры стволовых клеток, обладающие некоторым сходством со структурой мозга, включая нейроны и другие клетки, обеспечивающие элементарные когнитивные функции, такие как память и обучение. Трехмерный дизайн органоидов мозга повышает плотность их клеток более чем в 1000 раз по сравнению с их аналогами в культуре плоских клеток, тем самым обеспечивая экспоненциально большее количество нейронных связей и возможностей обучения — важное отличие от существующих компьютеров.

«Хотя компьютеры на основе кремния, безусловно, лучше справляются с числами, мозг лучше обучается», — сказал в своем заявлении Томас Хартунг, один из соавторов статьи и профессор микробиологии в Университете Джона Хопкинса. Хартунг привел в пример AlphaGo, искусственный интеллект, который в 2017 году обыграл лучшего в мире игрока в Го, в качестве примера вычислительно превосходной программы. «Искусственный интеллект был обучен на данных 160 000 игр. Человеку пришлось бы играть по пять часов в день на протяжении более 175 лет, чтобы провести столько игр»

Но, за впечатляющие статистические возможности AlphaGo приходится платить огромные деньги: количество энергии, необходимое для его обучения, примерно равно тому, сколько требуется для поддержания жизни активного взрослого человека в течение примерно 10 лет. Человеческий мозг, для сравнения, гораздо более эффективен: около 100 миллиардов нейронов в 1015 точках соединения — «огромная разница в мощности по сравнению с нашими современными технологиями», — утверждает Хартунг. Принимая во внимание, способность мозга хранить информацию, эквивалентную примерно 2500 ТБ информации, анализируя это легко увидеть, как биокомпьютеры открывают новую эру технологических инноваций.

Хартунг утверждает, что благодаря невероятной способности мозга хранить информацию и учиться гораздо более энергоэффективно, чем обычные компьютеры, существует «огромная разница в мощности по сравнению с нашей нынешней технологией» между человеческим мозгом и обычным компьютером.

Ученые уже успешно научили минимозги выполнять простые задачи. Например, в 2021 году ученым удалось научить несколько органоидов играть в видеоигру «Понг».

«Мы разработали устройство интерфейса мозг-компьютер, которое является своего рода ЭЭГ-колпачком для органоидов, которое мы представили в статье, опубликованной в августе прошлого года», — говорится в заявлении Хартунга. «Это гибкая оболочка, плотно покрытая крошечными электродами, которые могут как улавливать сигналы от органоида, так и передавать сигналы на него».

В то время как область органоидного интеллекта только начала своё развитие, ученые в восторге от возможностей и открываемых перспектив в будущем. Например, однажды мы могли бы вырастить персонализированные клетки мозга, чтобы помочь пациентам, страдающим от нервных расстройств, таких как болезнь Альцгеймера, или проверить, «вызывают ли определенные вещества, такие как пестициды, проблемы с памятью или обучением», как предполагает Хартунг.

И в этом направлении уже ведутся работы. Совсем недавно группа исследователей из Пенсильванского университета успешно внедрила человеческие нейроны в мозг крыс с поврежденной зрительной корой, чтобы частично восстановить функциональность поврежденных областей их мозга.

Прежде чем мы сможем создать супермозг из крошечных органоидов, которые могут эффективно выполнять сложные задачи, ученым предстоит еще много работы. Сегодняшние самые ранние органоидные структуры мозга представляют собой небольшие и простые клеточные культуры, содержащие всего около 50 000 нейронов. По словам Хартунга, чтобы масштабировать их до уровня вычислительной мощности, ученым необходимо вырастить их до 10 миллионов нейронов. Больше нейронов означает более сложные функции мозга, что еще больше уводит исследователей в темное царство науки и ставит перед исследователями серьезные этические препятствия. И как тут не вспомнить предостережения писателей фантастов и подумать, стоит ли переходить эту грань.

Напомним совсем недавно мы писали как благодаря ИИ воскресили лицо подростка каменного века, найденного в Норвегии.