Неділя, 3 Березня, 2024

Майбутні чипи будуть з нейронами. Чи важливо, чиї мізки це будуть?

Прогрес кремнієвих процесорів видихається, і вже кілька років відчувається, що індустрія квапиться знайти нові технології для процесорів. Одна з них – випуск комп’ютерних чипів із людськими нервовими клітинами. Такі процесори матимуть більшу продуктивність при меншому енергоспоживання. Але постає питання етичності: чи має значення, чиї клітини мозку використовуватимуться в гаджетах майбутнього?

Чипи з біологічними нейронами можуть дати значний поштовх обчислювальної потужності. Вони працюватимуть в тисячу разів швидше, ніж моделі смартфонів 2020 року. Вони також у десять разів більш енергоефективні і акумулятора вистачатиме до десяти днів.

Біологічні чипи кращі за кремнієві, оскільки вони можуть змінювати свою внутрішню структуру, адаптуючись до моделі використання користувача та призводячи до величезного підвищення ефективності.

Незважаючи на те, що наразі такі технології ще навіть не наблизилися до комерційних прототипів, їхні розробки тривають. У грудні 2021 року Cortical Labs в Мельбурні виростила групи нейронів, які стали елементом комп’ютерного чипа. Отриманий гібридний чип працює, тому що і мозок, і нейрони мають спільну мову: електрику.

У кремнієвих комп’ютерах електричні сигнали поширюються по металевих проводах, які з’єднують між собою різні компоненти. У мозку нейрони спілкуються один з одним за допомогою електричних сигналів, які передаються через синапси.

У системі Dishbrain Cortical Labs нейрони вирощуються на кремнієвих чіпах. Ці нейрони діють як дроти в системі, з’єднуючи різні компоненти. Основна перевага цього підходу полягає в тому, що нейрони можуть змінювати свою форму, рости, реплікуватися або вмирати у відповідь на вимоги системи.

Dishbrain міг навчитися грати в аркадну гру Pong швидше, ніж звичайні системи штучного інтелекту. Розробники Dishbrain сказали: «Нічого подібного ніколи не існувало… Це абсолютно новий спосіб існування. Поєднання кремнію та нейрона».

Cortical Labs вважає, що її гібридні чіпи можуть стати ключем до різного роду складних міркувань, які сучасні комп’ютери та штучний інтелект не можуть створити.

Інший стартап Koniku, який створює комп’ютери з нейронів, вирощених у лабораторії, вважає, що їхня технологія революціонізує кілька галузей, включаючи сільське господарство, охорону здоров’я, військові технології та безпеку аеропортів.

Хоча кремнієві комп’ютери змінили суспільство, вони все ще не можуть наблизитися до мозку більшості тварин. Наприклад, мозок кішки містить у 1000 разів більше даних, ніж звичайний iPad, і може використовувати цю інформацію в мільйон разів швидше.

Мозок людини з його трильйонами нейронних зв’язків здатний виконувати 15 квінтильйонів операцій в секунду. Зрівнятися з цим сьогодні можуть лише масивні суперкомп’ютери, які використовують величезну кількість енергії.

Людський мозок використовує лише близько 20 Вт енергії, або приблизно стільки ж, скільки потрібно для живлення лампочки. Щоб зберегти ту саму кількість даних, яка міститься в одному людському мозку, у сучасних центрах зберігання даних знадобиться 34 вугільні електростанції, які виробляють 500 мегават на годину.

Компанії не потребують зразків мозкової тканини від донорів, а можуть просто виростити необхідні їм нейрони в лабораторії зі звичайних клітин шкіри за допомогою технологій стовбурових клітин. Вчені можуть створити клітини із зразків крові або біопсій шкіри в тип стовбурових клітин, які потім можуть стати клітинами будь-якого типу в людському тілі.

Однак це викликає питання щодо згоди донора. Чи знають люди, які надають зразки тканин для технологічних досліджень і розробок, що їх можна використовувати для створення нейронних комп’ютерів? Чи потрібно їм це знати, щоб їхня згода була дійсною?

Люди, безсумнівно, будуть набагато охоче жертвувати клітини шкіри на дослідження, ніж тканини свого мозку. Однією з перешкод для донорства мозку є те, що мозок сприймається як пов’язаний із вашою особистістю. Але в світі, де ми можемо виростити міні-мозок практично з будь-якого типу клітин, чи є сенс проводити таку різницю?

Якщо нейронні комп’ютери стануть поширеними, ми будемо боротися з іншими проблемами донорства тканин. У дослідженні Cortical Lab з Dishbrain виявили, що людські нейрони навчаються швидше, ніж нейрони мишей.

Чи можуть бути відмінності в продуктивності залежно від того, чиї нейрони використовуються? Чи зможуть Apple і Google створити надпотужні комп’ютери, використовуючи нейрони з найрозумніших людей сьогодення? Чи зможе хтось отримати тканини від померлого генія, щоб створити спеціалізовані нейрокомп’ютери обмеженого випуску?

Такі питання є дуже спекулятивними, але зачіпають більш широкі теми експлуатації та компенсації. Розглянемо скандал із Генрієттою Лакс – афроамериканкою, чиї клітини широко використовувалися в медичних та комерційних дослідженнях без її відома та згоди.

Клітини Генрієтти все ще використовуються в програмах, які приносять величезні суми прибутку для фармацевтичних компаній, у тому числі нещодавно для розробки вакцин від COVID. Сім’я Лаксів досі не отримала жодної компенсації.

Якщо нейрони донора в кінцевому підсумку використовуються в таких процесорах, чи повинні вони мати право на частину прибутку, отриманого від цих продуктів?

Іншим ключовим етичним міркуванням для нейрокомп’ютерів є те, чи можуть вони розвивати якусь форму свідомості та відчувати біль. Чи будуть нейронні комп’ютери більш імовірно мати досвід, ніж кремнієві?

У експерименті Pong чип Dishbrain піддається впливу шумних і непередбачуваних подразників, коли він отримує неправильну відповідь, і передбачуваних подразників, коли він отримує правильну відповідь. Принаймні можливо, що така система може почати сприймати непередбачувані стимули як біль, а передбачувані стимули як задоволення.

Головний науковий співробітник Бретт Каган Cortical Labs сказав: «Повна інформована згода донора має першорядне значення. Будь-який донор повинен мати можливість досягти згоди щодо компенсації в рамках цього процесу, а його фізична автономія поважається без примусу».

Немає доказів, що нейрони на чипі мають якісний або свідомий досвід, тому не можуть переживати і без больових рецепторів не відчувають болю. Нейрони еволюціонували, щоб обробляти інформацію будь-якого роду – залишатися повністю нестимульованим, як це зараз роблять у всьому світі в лабораторіях, не є природним станом для нейрона. Ця робота дозволяє нейронам вести себе так, як задумано природою, на самому базовому рівні.

Люди використовували тварин для фізичної праці протягом тисячоліть, незважаючи на те, що це часто призводить до негативного досвіду для тварин. Чи буде використання органічних комп’ютерів для пізнавальної праці більш етично проблематичним, ніж використання вола для тягання візка?

Ми знаходимося на ранній стадії нейронних обчислень і маємо час подумати над цими питаннями. Ми повинні зробити це, перш ніж такі продукти перейдуть із наукової фантастики в магазини.

За матеріалами: The Next Web

Євген
Євген
Євген пише для TechToday з 2012 року. Інженер за освітою. Захоплюється реставрацією старих автомобілів.

Vodafone

Залишайтеся з нами

10,052Фанитак
1,445Послідовникислідувати
105Абонентипідписуватися