Прогресс кремниевых процессоров выдыхается и уже несколько лет чувствуется, что индустрия торопится найти новые технологии для процессоров. Одна из них – выпуск компьютерных чипов с человеческими нервными клетками. Такие процессоры будут иметь большую производительность при меньшем энергопотреблении. Но возникает вопрос этичности — имеет ли значение, чьи клетки мозга будут использоваться в гаджетах будущего?
Чипы с биологическими нейронами могут дать значительный толчок вычислительной мощности. Они будут работать в тысячу раз быстрее моделей смартфонов 2020 года. Они также в десять раз энергоэффективнее и аккумулятора будет хватать до десяти дней.
Биологические чипы лучше кремниевых, поскольку они могут изменять свою внутреннюю структуру, адаптируясь к модели использования пользователя и приводя к огромному повышению эффективности.
Несмотря на то, что такие технологии еще даже не приблизились к коммерческим прототипам, их разработки продолжаются. В декабре 2021 года Cortical Labs в Мельбурне вырастила группы нейронов, ставших элементом компьютерного чипа. Полученный гибридный чип работает, потому что и мозг, и нейроны имеют общий язык: электричество.
В кремниевых компьютерах электрические сигналы распространяются по металлическим проводам, соединяющим между собой разные компоненты. В мозге нейроны общаются друг с другом посредством электрических сигналов, передаваемых через синапсы.
В системе Dishbrain Cortical Labs нейроны выращиваются на кремниевых чипах. Эти нейроны действуют как провода в системе, соединяя разные компоненты.Основное преимущество этого подхода состоит в том, что нейроны могут изменять свою форму, расти, реплицироваться или умирать в ответ на требования системы.
Dishbrain мог научиться играть в аркадную игру Pong быстрее обычных систем искусственного интеллекта. Разработчики Dishbrain сказали: «Ничего подобного никогда не существовало… Это совершенно новый способ существования. Сочетание кремния и нейрона».
Cortical Labs считает, что ее гибридные чипы могут стать ключом к разным сложным соображениям, которые современные компьютеры и искусственный интеллект не могут создать.
Другой стартап Koniku, который создает компьютеры из выращенных в лаборатории нейронов, считает, что их технология революционизирует несколько отраслей, включая сельское хозяйство, здравоохранение, военные технологии и безопасность аэропортов.
Хотя кремниевые компьютеры сменили общество, они все еще не могут приблизиться к мозгу большинства животных. К примеру, мозг кошки содержит в 1000 раз больше данных, чем обычный iPad, и может использовать эту информацию в миллион раз быстрее.
Мозг человека с его триллионами нейронных связей способен выполнять 15 квинтиллионов операций в секунду. Сравниваться с этим сегодня могут только массивные суперкомпьютеры, использующие огромное количество энергии.
Человеческий мозг использует только около 20 Вт энергии или примерно столько же, сколько нужно для питания лампочки. Чтобы сохранить то же количество данных, которое содержится в одном человеческом мозге, в современных центрах хранения данных понадобится 34 угольных электростанций, которые производят 500 мегаватт в час.
Компании не нуждаются в образцах мозговой ткани от доноров, а могут просто вырастить необходимые им нейроны в лаборатории из обычных клеток кожи с помощью технологий стволовых клеток. Ученые могут создать клетки из образцов крови или биопсии кожи в тип стволовых клеток, которые затем могут стать клетками любого типа в человеческом теле.
Однако это вызывает вопрос о согласии донора. Знают ли люди, которые предоставляют образцы тканей для технологических исследований и разработок, которые можно использовать для создания нейронных компьютеров? Нужно ли им это знать, чтобы их согласие было действительным?
Люди, несомненно, будут гораздо охотнее жертвовать клетки кожи на исследования, чем ткани своего мозга. Одним из препятствий для донорства мозга есть то, что мозг воспринимается как связанный с вашей личностью. Но в мире, где мы можем вырастить мини-мозг практически из любого типа клеток, есть ли смысл проводить такую разницу?
Если нейронные компьютеры распространятся, мы будем бороться с другими проблемами донорства тканей. В исследовании Cortical Lab из Dishbrain обнаружили, что человеческие нейроны учатся быстрее нейронов мышей.
Могут ли быть отличия в производительности в зависимости от того, чьи нейроны используются? Смогут ли Apple и Google создать сверхмощные компьютеры, используя нейроны из самых умных людей? Сможет ли кто получить ткани от умершего гения, чтобы создать специализированные нейрокомпьютеры ограниченного выпуска?
Такие вопросы очень спекулятивны, но затрагивают более широкие темы эксплуатации и компенсации. Рассмотрим скандал с Генриеттой Лакс – афроамериканкой, чьи клетки широко использовались в медицинских и коммерческих исследованиях без ее ведома и согласия.
Клетки Генриетты по-прежнему используются в программах, которые приносят огромные суммы прибыли для фармацевтических компаний, в том числе недавно для разработки вакцин от COVID. Семья Лакс до сих пор не получила никакой компенсации.
Если нейроны донора используются в таких процессорах, должны ли они иметь право на часть прибыли, полученной от этих продуктов?
Другим ключевым этическим соображением для нейрокомпьютеров является то, могут ли они развивать какую-либо форму сознания и чувствовать боль. Будут ли нейронные компьютеры более вероятно иметь опыт, чем кремниевые?
В эксперименте Pong чип Dishbrain подвергается воздействию шумных и непредсказуемых раздражителей, когда он получает неправильный ответ, и предполагаемых раздражителей, когда он получает правильный ответ. По крайней мере, возможно, что такая система может начать воспринимать непредсказуемые стимулы как боль, а предполагаемые стимулы как удовольствие.
Главный научный сотрудник Бретт Каган Cortical Labs сказал: «Полное информированное согласие донора имеет первостепенное значение. Любой донор должен иметь возможность достичь согласия компенсации в рамках этого процесса, а его физическая автономия уважается без принуждения».
Нет доказательств, что нейроны на чипе обладают качественным или сознательным опытом, поэтому не могут переживать и без болевых рецепторов не испытывают боли. Нейроны эволюционировали, чтобы обрабатывать информацию любого рода – оставаться полностью нестимулированным, как это сейчас делают по всему миру в лабораториях, не является естественным состоянием для нейрона. Эта работа позволяет нейронам вести себя так, как задумано природой, на самом базовом уровне.
Люди использовали животных для физического труда на протяжении тысячелетий, несмотря на то, что это часто приводит к негативному опыту животных.Будет ли использование органических компьютеров для познавательного труда более этически проблематичным, чем использование вола для тягания тележки?
Мы находимся на ранней стадии нейронных вычислений и время подумать над этими вопросами. Мы должны сделать это, прежде чем такие продукты перейдут из научной фантастики в магазины.
По материалам: The Next Web
