Успех пугает, именно так начиналась Матрица: человеческие мозги соединили в один биокомпьютер

Компьютерные ученые десятилетиями пытаются имитировать человеческий мозг, воспроизводя его нейронные сети для создания искусственного интеллекта с повышенной вычислительной мощностью, пишет ScienceAlert. Но чем сложнее становятся эти искусственные нейронные сети, тем они мощнее, и чем больше мы полагаемся на них, тем больше энергии они потребляют.

Простыми словами, чтобы уменьшить перегрев планеты из-за выбросов углекислого газа, а еще снизить уровень использования сетевой электроэнергии, ученые решили заживить цифровые платформы, работающие на основе ИИ, электрическими импульсами живых клеток мозга. И это сработало!

Так, швейцарская стартап-компания создала "биокомпьютер", который подключается к живым, пульсирующим клеткам человеческого мозга. По словам его создателей, он потребляет еще меньше энергии, чем обычные компьютеры, работающие на базе битов.

Вместо того чтобы просто интегрировать биологические концепции в вычисления, онлайн-платформа FinalSpark "подключается" к сферическим кластерам выращенных в лаборатории клеток человеческого мозга, которые называются органоидами. В общем 16 органоидов размещены в четырех массивах, которые соединены с восемью электродами каждый и системой микрофлюидики, снабжающей клеткам воду и питательными веществами.

FinalSpark утверждает, что так называемые биопроцессоры, такие как система интерфейса "мозг-машина", которую они разработали, потребляют в миллион раз меньше энергии, чем традиционные цифровые процессоры.

Хотя у нас нет никаких цифр относительно конкретной системы, ее энергопотребления или вычислительной мощности, исследовательская группа FinalSpark утверждает, что обучение одной большой языковой модели, такой как GPT-3, предшественника GPT-4, требовало 10 гигаватт-часов. Между тем, человеческий мозг, состоящий из 86 миллиардов нейронов, использует только часть этой энергии: всего 0,3 киловатт-часа в день.

Ученые изучают органоиды в лабораториях как отдельные органы. Это новая технология, известная как вычисление во влажной среде. Рост популярности органоидов как метода исследования происходит в то время, когда искусственные нейронные сети, лежащие в основе крупных языковых моделей, таких как Chat GPT, стремительно растут в использовании и вычислительной мощности.

Технологические тенденции указывают на то, что к 2030 году стремительно развивающаяся индустрия искусственного интеллекта будет потреблять 3,5% мировой электроэнергии. Уже сейчас IT-индустрия в целом отвечает около 2% мировых выбросов CO2. Следовательно, нужны способы сделать вычисления более энергоэффективными, и синергия между сетями клеток мозга и вычислительными схемами - очевидная параллель для изучения.

За последние три года Neuroplatform использовалась более чем с тысячей органоидов мозга, что позволило собрать более 18 терабайт данных, пишут исследователи. В настоящее время ученые могут подключаться к системе удаленно, а мини-мозг можно поддерживать до 100 дней, измеряя его электрическую активность круглосуточно.

FinalSpark – не первая компания, которая пытается подключить зонды к биологическим системам или надежно запрограммировать нейронные сети так, чтобы они выполняли определенные функции ввода-вывода по команде. В 2023 году исследователи в США создали биопроцессор, позволивший подключить компьютерное оборудование к органоидам мозга, и система научилась распознавать речевые паттерны.

Хотя конечной целью являются новые, энергоэффективные вычислительные подходы, пока система используется для проведения длительных экспериментов с мозговыми органоидами. Пока, в 2024 году, система находится в свободном доступе для исследовательских целей, и многочисленные исследовательские группы стали использовать ее для своих экспериментов.

В будущем ученые планируют, например, вводить молекулы и лекарства в органоиды для тестирования, заключает команда. Каким бы путём это ни пошло, будет интересно увидеть, чего смогут достичь ученые.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы не пропустить важные новости. Подписаться на канал в Viber можно здесь.