Inovație revoluționară: Un centru de date va fi susținut de neuroni umani dezvoltați în laborator
Un startup australian, Cortical Labs, construiește ceea ce ar putea deveni primul „centru biologic de date” din lume, cu scopul de a îmbunătăți performanța cipurilor de calculator pe bază de siliciu prin utilizarea neuronilor umani crescuți în laborator. Compania și-a deschis o primă facilitate la Melbourne, Australia, și are planuri de expansiune cu o nouă facilitate în Singapore.
Aceste facilități vor găzdui sistemele CL1 ale companiei, care integrează neuroni umani cu componente electronice standard, având ca obiectiv explorarea modului în care sistemele neuronale vii pot completa hardware-ul existent în anumite sarcini computaționale specifice. Conceptul de bază este că neuronii acționează ca procesoare pentru informații, comunicând între ei prin semnale electrice și formând paternuri care se schimbă constant, proces ce stă la baza învățării.
Într-o cercetare anterioară, Cortical Labs a demonstrat capacitatea neuronilor de a învăța să joace o versiune simplificată de Pong prin conectarea lor la un mediu simulat. Această realizare a fost posibilă printr-o buclă de feedback închisă, care a permis neuronilor să dezvolte comportamente utile în timp. Experimentele recente au arătat că aceste rețele neuronale vii pot interacționa cu versiuni simplificate ale jocului Doom, indicând potențialul sistemelor biologice în procesul de învățare orientat către obiective.
Sistemul CL1 este un dispozitiv hibrid, fiecare unitate conținând aproximativ 200.000 de neuroni umani derivați din celule stem, crescuți pe un cip de siliciu. Acești neuroni sunt organizați pe o matrice de microelectrozi care permite stimularea celulelor cu semnale electrice și înregistrarea activității lor în timp real. Un sistem de susținere a vieții menține celulele în viață și asigură un mediu stabil, în timp ce un strat software traduce semnalele biologice în intrări și ieșiri digitale.
Interesul pentru această abordare biologică este strâns legat de creșterea rapidă a inteligenței artificiale (AI), care necesită cantități imense de putere de calcul. Centrele de date care susțin aceste sisteme consumă cantități semnificative de electricitate și apă, iar sistemele biologice, cum ar fi cele bazate pe neuroni, pot oferi o alternativă mai eficientă din punct de vedere energetic. Creierul uman funcționează cu aproximativ 20 de wați de putere, având capacitatea de a îndeplini sarcini precum recunoașterea tiparelor și luarea deciziilor cu o eficiență remarcabilă.
Cu toate acestea, sistemele actuale CL1 sunt limitate în scală și capacitate, iar facilitățile Cortical Labs din Melbourne sunt la scară de laborator. Demonstrarea capacității neuronilor de a învăța sarcini simple este un pas important, dar departe de aplicațiile din lumea reală. Nu există dovezi că sistemele biologice pot concura în prezent cu GPU-urile sau procesoarele în sarcini de lucru complexe, cum ar fi antrenamentul la scară largă al AI sau procesarea datelor de înaltă frecvență.
În ciuda progreselor din neuroștiințe, se consideră că principiile fundamentale ale procesării informațiilor în creier rămân neînțelese. Cercetătorii subliniază că, deși tehnologia biologică se află într-o etapă incipientă, este esențial să se exploreze alternative la siliciu pe măsură ce sistemele de inteligență artificială se extind. Cu toate acestea, scalarea celulelor vii pentru utilizarea în infrastructură reprezintă un obstacol major, datorită complexității și imprevizibilității acestora.
În concluzie, proiectul Cortical Labs reprezintă o tentativă timpurie de a integra informatica biologică în infrastructuri reale. Deși tehnologia este promițătoare, rămâne de văzut dacă sistemele vii pot oferi o soluție viabilă pentru provocările actuale ale procesării informațiilor.
