Индустрия чипов достигла технологического предела миниатюризации и разработчикам становится все сложнее упаковывать больше транзисторов в один чип. Выходом из технологического тупика, возможно, станут бионические компьютеры. Ученые из Университета Джона Хопкинса говорят, что компьютер на базе нейронов человеческого мозга будет иметь большую вычислительную мощность и емкость данных, чем кремниевые машины.
В статье в академическом журнале Frontiers in Science (FiS) ученые прогнозируют, что биокомпьютеры предложат беспрецедентный прогресс в скорости вычисления, мощности обработки и хранения данных по сравнению с текущими компьютерными технологиями, включая искусственный интеллект.
Предлагаемая ими форма биокомпьютеров, известная как органоидный интеллект (OI), является естественным прогрессом, поскольку искусственный интеллект был вдохновлен нашим пониманием человеческого мозга.
Органоидный интеллект базируется на выращенных в лаборатории клеточных культурах, известных как органоиды мозга. Это трехмерные скопления клеток мозга, общие структуры, такие как нейроны и другие клетки, которые обеспечивают нашу способность помнить и учиться.
Томас Гартунг, профессор Школы общественного здравоохранения Блумберга при Университете Джона Хопкинса, считает, что пытаться заставить компьютеры мыслить как люди менее эффективно, чем просто сделать человеческий элемент центральным в компьютере.
«Кремниевые компьютеры, безусловно, лучше с цифрами, — объяснил Гартунг. — Например, AlphaGo [искусственный интеллект, победивший игрока №1 в мире в Go в 2017 году] был обучен на данных 160 000 игр.Человеку пришлось бы играть пять часов в день более 175 лет, чтобы провести столько игр».
Но, говорит ученый, мы достигаем физических границ кремниевых компьютеров, поскольку мы не можем упаковать больше транзисторов в крошечный чип. Мозг устроен совсем по-другому. Он содержит около 100 миллиардов нейронов, связанных свыше 1015 точек соединения. Это огромная разница в мощности по сравнению с нашей текущей технологией.
Гартунг также утверждал, что мозг более энергоэффективный, чем компьютеры, питающие модели искусственного интеллекта. К примеру, количество энергии, затраченной на тренировку AlphaGo, превышает количество энергии, необходимое для поддержания активности взрослого человека в течение десяти лет.
OI все еще находится в зачаточном состоянии и имеет несколько недостатков, не в последнюю очередь то, что органоиды мозга в настоящее время содержат около 50 000 клеток, тогда как для практического использования эту цифру нужно увеличить до 10 миллионов, по словам Гартунга.
И так же, как и в случае с искусственным интеллектом, существуют этические проблемы, хотя идея о том, что реальный человеческий мозг может развивать сознание, возможно, более актуальна, чем идея о том, что компьютер может это сделать.
Тем не менее, в декабре 2022 года один из соавторов статьи FiS доктор Бретт Каган провел исследование, где плоская структура клеток мозга научилась играть в понг, а научное сообщество имеет большие планы по технологиям.К примеру, Гартунг отмечает, что «персонализированные органоиды мозга» можно культивировать из взрослых клеток кожи, что позволяет ученым изучать влияние неврологических заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, и проверять влияние определенных веществ на обучение и обработку памяти.
Проблема, говорит он, заключается в создании научного сообщества, желающего исследовать органоидный интеллект дальше. Это реалистичная цель, но, вероятно, предстоит еще много времени — годы, возможно, десятилетия — до того, как эту технологию можно будет любым способом использовать на практике.
