Каждый день появляются новые достижения в области вычислений — будь то OpenAI, выпускающий ChatGPT AI, или Google, объявляющий о прорыве в области квантовых вычислений. Несмотря на эти инновации, некоторые исследователи считают, что мы быстро приближаемся к потолку возможностей традиционных вычислений.
Чтобы создать технологию следующего поколения, некоторые ученые черпают вдохновение в самом мощном компьютере в мире: человеческом мозге. Это движущая сила области биокомпьютинга, термин, который описывает использование биологических молекул, таких как ДНК или клетки, как часть технологического оборудования. Идея состоит в том, что если мы сможем объединить органоиды мозга или сгустки нейронов в чашке Петри с вычислительными системами, то сможем создать компьютеры с оперативной мощностью человеческого разума.
Концепция не совсем новая. Мы видели биокомпьютеры в фильмах, книгах и телешоу, таких как Дюна и Терминатор. В реальной жизни также были ограниченные случаи этого. В октябре 2022 года группа ученых даже смогла продемонстрировать, что группа клеток мозга в чашке Петри может «играть» в видеоигру Pong. Система, получившая название DishBrain, соединяла компьютер с кластером нейронов. Чтобы сдвинуть ракетку и ударить по мячу, клетки посылали компьютеру электрические сигналы, чтобы сообщить ему, что делать.
Со временем нейроны действительно смогли улучшить свою игру в понг, сократив количество пропущенных мячей и увеличив количество промахов. Это показало, что они действительно смогли адаптироваться к своей новой «окружающей среде», достигая целей и формируя поведение. Хотя у них могут быть сумасшедшие игровые навыки, полностью работающий биокомпьютер по-прежнему остается чем-то вроде белого кита для биотехнологов.
«С самого начала компьютерной эры инженеры стремились имитировать функциональность, подобную мозгу, наиболее очевидно, стремясь к искусственному интеллекту», — сказал The Daily Beast Томас Хартунг, профессор наук о гигиене окружающей среды в Университете Джона Хопкинса. «Тем не менее, мы далеки от достижения функциональности мозга. [in a computer.]”
Достижения в области органоидов мозга показали, что они способны воспроизводить определенные аспекты памяти и даже познания, находясь в чашке Петри. Вот почему Хартунг возглавляет группу в Университете Джона Хопкинса по созданию области органоидного интеллекта (ОИ) — термина, описывающего разработки и системы для создания этически обоснованного биокомпьютера. Группа опубликовала статью о своем предложении в журнале Границы в науке 28 февраля.
Команда считает, что исследования в области биокомпьютинга будут иметь ряд преимуществ помимо создания более совершенных и мощных компьютеров. Во-первых, это было бы намного более энергоэффективно и в результате лучше для окружающей среды. По словам Хартунга, Frontier, один из самых мощных суперкомпьютеров в мире, только в прошлом году смог обеспечить вычислительную мощность одного человеческого мозга. Однако это требует «в миллион раз больше энергии», чем наш разум, не говоря уже о 600 миллионах долларов.
Томас Хартунг возглавляет группу в Университете Джона Хопкинса, занимающуюся созданием области органоидного интеллекта (ОИ) — термина, описывающего разработки и системы для создания этически обоснованного биокомпьютера.
Уилл Кирк/Университет Джона Хопкинса
«Мы надеемся, что некоторые из замечательных функций человеческого мозга могут быть реализованы в ОИ, такие как его способность принимать быстрые решения на основе неполной и противоречивой информации (интуитивное мышление), непрерывное обучение, а также эффективное использование данных и энергии. — пояснил Хартунг.
Кроме того, Хартунг утверждал, что область НО также может привести к разработке новых методов лечения неврологических расстройств, таких как слабоумие или болезнь Альцгеймера. Разработка биокомпьютеров требует исследований в области «биологии обучения, памяти и других когнитивных функций». Это позволит ученым использовать органоиды мозга для потенциального тестирования новых лекарств и методов лечения снижения когнитивных функций.
Конечно, когда вы имеете дело с тем, что, по сути, является мини-мозгом, необходимо рассмотреть массу больших этических вопросов. Необходимо решить проблемы, связанные с потенциальным разумом или самосознанием с помощью биокомпьютеров, что ставит под вопрос, следует ли вообще заниматься чем-то подобным.
Что это значит, если компьютер, который вы используете, по сути является человеком внутри машины? Может ли он испытывать «боль?» Что мы вообще считаем разумным, когда речь идет о компьютерах? Что еще более важно, что происходит, когда биокомпьютер пересекает эту черту?
К их чести, команда привлекает специалистов по этике к своим обсуждениям OI и «согласовала концепцию встроенной этики, когда они фактически следят за развитием событий и наблюдают за фактической работой в лаборатории», — сказал Хартунг. Однако вопросы, связанные с этикой биокомпьютинга, скорее всего, останутся актуальными, пока мы продолжаем использовать клетки человеческого мозга.
Полностью функционирующий биокомпьютер все еще остается далекой реальностью. Хартунг считает, что могут пройти десятилетия, прежде чем ИИ станет достаточно мощным, чтобы иметь вычислительную мощность мозга мыши. Тем не менее, исследования по фактическому созданию биокомпьютера будут иметь большое значение не только для создания компьютеров следующего поколения, но и для потенциального поиска новых методов лечения некоторых из самых разрушительных нейродегенеративных состояний.
И вам не нужен самый умный мозг, чтобы понять, почему это хорошо.
