Учитывая современный цифровой ландшафт, практически невозможно представить себе мир без компьютеров. Эти чудеса современной техники, работающие на кремниевых чипах, полностью изменили все сферы нашей жизни.
Однако будущее может быть определено не кремниевыми чипами, а новой интригующей концепцией, в которой выращенные в лаборатории “мозги” выполняют функцию биологического оборудования передовых компьютеров.
Содержание
Искусственный интеллект против органоидного интеллекта
ИИ, зародившийся в середине 20-го века, произвел революцию во многих отраслях. От помощи в постановке медицинских диагнозов до написания стихов и статей – возможности искусственного интеллекта оказались чрезвычайно ценными.
Однако, несмотря на впечатляющие достижения, ИИ все еще не дотягивает до человеческого познания. Традиционные компьютеры на основе кремния прекрасно справляются с вычислительными задачами, но не могут сравниться по сложности и эффективности с человеческим обучением.
Для решения некоторых задач человеческий мозг может достичь более высоких результатов за значительно меньшее время и с меньшими затратами энергии. Это можно проиллюстрировать на примере AlphaGo, компьютерной программы DeepMind Technologies компании Alphabet Inc, которая в 2017 году победила лучшего в мире игрока в го.
Го – это древняя стратегическая настольная игра родом из Китая. В нее играют на сетке, обычно 19×19, цель игры – контролировать в итоге больше территорий, чем ваш противник. Несмотря на простые правила, игра очень сложна и представляет собой вызов для исследований искусственного интеллекта.
Но суть в том, что для достижения высокого уровня мастерства AlphaGo пришлось обучать, сыграв более 160 000 партий. Игры могут длиться несколько часов; человеку понадобилось бы почти 150 лет, играя по три игры в день, чтобы пройти такое количество игр. Однако люди достигают эквивалентного уровня мастерства за гораздо более короткий период времени, что означает, что AlphaGo гораздо менее эффективен в обучении, чем человек.
Уникальная архитектура человеческого мозга – около 100 миллиардов нейронов, связанных между собой более чем 10 в 15 степени точками соединения – позволяет нам приобретать новые знания не заучивать все заново и более эффективно обрабатывать неполную или противоречивую информацию.
Кроме того, непревзойденный объем памяти человеческого мозга, составляющий примерно 2,5 петабайта (2500 терабайт), превосходит возможности хранения данных современных компьютеров, ограниченных количеством транзисторов, которые можно разместить на чипе.
Чтобы преодолеть этот разрыв, исследователи предложили дерзкую идею: почему бы не использовать для вычислений сам источник человеческого интеллекта – мозг?
Ненастоящие “мозги”
Эта новаторская идея породила концепцию “органоидного интеллекта”. В данном случае речь идет об органоидах мозга, выращенных искусственно, миниатюрных и упрощенных, но функциональных. Эти органоиды, созданные из стволовых клеток, не являются настоящими “мини-мозгами”, но они воспроизводят важнейшие аспекты функции и структуры мозга, такие как нейроны и другие клетки мозга, необходимые для решения когнитивных задач – обучения и памяти.
Преимущества биокомпьютеров
Давайте рассмотрим некоторые преимущества биокомпьютеров по сравнению с обычными компьютерами на основе кремния.
Большая вычислительная мощность, меньшая энергоемкость
Потенциальные преимущества разработки биокомпьютера, работающего на клетках человеческого мозга, весьма значительны. Это не только может привести к созданию более мощных компьютеров, но и стать более устойчивой альтернативой нынешним энергоемким суперкомпьютерам.
Способность обрабатывать более сложные задачи
На практике биокомпьютеры могут быть использованы для изучения более сложных систем, чем это возможно с помощью кремниевых вычислительных машин.
Можно подумать об изучении функций мозга как в здоровом состоянии, так и при заболеваниях, что позволит получить ценные сведения о таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера или аутизм. Например, их можно использовать для изучения влияния определенных веществ, таких как пестициды, на память или обучение.
Отказ от использования лабораторных животных
Биокомпьютеры, использующие органоиды мозга, потенциально могут произвести революцию в научных исследованиях и значительно уменьшить нашу зависимость от лабораторных животных.
Традиционные методы исследования часто предполагают проверку гипотез на животных, что вызывает множество этических проблем. Биокомпьютеры, с их передовыми возможностями, могут моделировать биологические процессы и состояния болезни, потенциально уменьшая или даже исключая необходимость в испытаниях на животных.
В целом, это будет обоюдоострый меч, который может ускорить темпы исследований и одновременно способствовать более этичному подходу к научным открытиям в конкретных областях исследований.
Первые доказательства жизнеспособности и этические предостережения
Несмотря на множество проблем, органоидный интеллект уже продемонстрировал многообещающие достижения. Недавно исследователи показали, как выращенные клетки мозга в чашке Петри могут играть в игру “Понг”, что является ощутимым доказательством жизнеспособности концепции.
Потенциал органоидов учиться, запоминать и взаимодействовать с окружающей средой поднимает глубокие этические вопросы, такие как развитие сознания или переживание боли. Исследователи не относятся к этим проблемам легкомысленно и активно устанавливают границы для подобных исследований, чтобы обеспечить их этическую ответственность.
С появлением биокомпьютеров мы можем шагнуть в будущее, где клетки человеческого мозга изменят наш технологический ландшафт. По мере продвижения вперед становится все более очевидным, что граница вычислений лежит не только в сфере искусственного интеллекта, но и в тех самих клетках, которые обеспечивают наше познание.
Читайте также: Ученый утверждает, что люди смогут загружать сознание в компьютер уже к концу этого года