Спецпроекты

Цифровизация Техника Искусственный интеллект

Создается компьютер на основе искусственно выращенных клеток мозга. Он превзойдет кремниевые машины

Исследователи Университета Джона Хопкинса исследуют возможность «органоидного» интеллекта на базе специально выращенных клеток человеческого мозга.

Технологии созрели

Искусственный интеллект обычно ассоциируют с компьютерами, однако часть ученых ставят на биотехнологии. Исследователи Университета Джона Хопкинса во главе с профессором Томасом Хартунгом (Thomas Hartung) работают над так называемым органоидным интеллектом — системой, основу которой составят клетки мозга человека, выращенные в лабораторных условиях.

Органоидами исследователи называют лабораторные скопления биологических клеток, с которыми эксперименты производятся уже много лет.

Хартунг с 2012 г. успешно создает функциональные органоиды, используя клетки человеческой кожи. Их возможно «перепрограммировать» так, чтобы они вернулись в свое эмбриональное состояние, снова приобретая свойства стволовых клеток, а затем преобразовались уже в мозговую ткань с функциональными нейронами. Такие органоиды способны к обучению и запоминанию. Никаких этических проблем их использование не создает.

По мнению Хартунга, со временем органоидные вычислительные системы превзойдут по своим возможностям любые другие искусственные системы.

Биокомпьютерам прочат превосходство над кремниевыми машинами

«Мы достигли той временной точки, когда технологии, позволяющие создать реально работающие биокомпьютеры, созрели, — заявил Хартунг в письме журналистам CNet. — «Идея состоит в том, что органоидный интеллект будет обладать некоторыми уникальными особенностями, присущими человеческому мозгу, такими, например, как быстрое принятие решений на основе неполной и противоречивой информации — т. е. интуитивным мышлением».

Свое видение таких биокомпьютеров Хартунг и его сподвижники изложили в статье, опубликованной в журнале FrontiersofScience.

Несравнимая энергоэффективность

По мнению Хартунга, органоидный биокомпьютер будет намного более энергоэффективным, чем современные суперкомпьютеры. Например, считается, что суперкомпьютер Frontier стоимостью $600 млн, занимающий весьма приличную площадь, только в 2022 г. превысил вычислительную способность человеческого мозга, но использовал в миллион раз больше энергии.

Frontier — первый в мире суперкомпьютер с производительностью более одного экзафлопса, т. е. 10^18 вычислений с плавающей запятой в секунду.

Суперкомпьютеры несравнимо быстрее человеческого мозга в том, что касается непосредственно вычислений и обработки данных, но при этом, утверждает Хартунг, когда речь заходит о сложных логических проблемах, с человеческим разумом машина сравниться не может.

«Компьютеры и мозг — не одно и то же, хотя на ранних этапах компьютерной эры предпринимались попытки создавать компьютеры по образцу человеческого мозга. Органоидный интеллект сможет привнести новое качество в вычислительные возможности», — заявил ученый.

Биологические компьютеры и органоидный интеллект однозначно вызовут массу дискуссий на тему этики их использования. Обсуждения вероятности того, что такие системы станут в полном смысле разумными и обретут самосознание, и что за этим может последовать, ведутся на протяжении многих лет.

Не существует технологий без непредвиденных последствий

«Вероятно, не существует технологии, использование которой не связано с возможностью непредвиденных последствий, — указывает Хартунг. — Риски подобного рода исключить сложно, однако пока люди будут контролировать ввод данных, вывод и реакцию, которую искусственный мозг получает в связи с последствиями своих операций, все будет во власти людей. Но, как и с ИИ, проблемы могут начаться в тот момент, как мы предоставим ИИ или ОИ автономию. Машины, вне зависимости от того, что в их основе — кремний или живые клетки — не должны иметь возможность принимать решения в отношении жизни людей».

По словам исследователя, впрочем, пройдут еще десятилетия, прежде чем на базе органоидов получится создать что-либо, напоминающее современный компьютер, но «...если мы не начнем создавать программы финансирования для этого, будет намного сложнее».

«Почти два десятилетия назад в Университете штата Флорида в Гейнсвилле был проведен очень показательный опыт: массив клеток мозга крысы успешно управлял самолетом в компьютерном авиасимуляторе. То есть уже тогда велись эксперименты в этой области, — отметил Алексей Водясов, технический директор компании SEQ. — Вопрос, однако, в практической применимости этих технологий. Профессор Хартунг утверждает, что технологии созрели, но в то же время указывает, что пройдут еще десятилетия до получения реального биокомпьютера. К этому времени вся вычислительная сфера может выглядеть совсем иначе, нежели сейчас. Возможно, даже само понятие “компьютер” уже устареет».

Роман Георгиев

Короткая ссылка