داخل المكان الذي تعمل فيه أجهزة الكمبيوتر، يتم تصنيع الخلايا الدماغية الحية

في مختبر ضخم خارج كامبريدج، يتم تشكيل "كمبيوتر بيولوجي" مذهل. 200 ألف خلية دماغية بشرية، تم تنميتها في المختبر، تجلس على دوائر سيليكون، تنقل النشاط الكهربائي المتزامن إلى شاشة للعالم الخارجي.

تم تطوير CL1، الذي يبلغ حجمه تقريبًا حجم صندوقي الأحذية، بواسطة شركة Cortical Labs - وهي شركة مقرها ملبورن بأستراليا تعمل على إنشاء "الذكاء البيولوجي الاصطناعي" (SBI) - وهو شكل جديد من الحوسبة يمكن أن يوفر إمكانات تتجاوز بكثير الإلكترونيات التقليدية وغيرها من التقنيات الناشئة مثل الحوسبة الكمومية.

حاسوب حيوي يعمل بخلايا دماغية حية

كما هو الحال مع أدمغتنا، ستستهلك الحواسيب الحيوية طاقة أقل بكثير من الإلكترونيات التقليدية عند معالجة المعلومات. وقد تشمل التطبيقات المستقبلية الروبوتات والأمن والكون الافتراضي، كما صرّح هون وينغ تشونغ، الرئيس التنفيذي لشركة كورتيكال لابز، لصحيفة فاينانشال تايمز.

أدى البحث عن بدائل للإلكترونيات التقليدية المستهلكة للطاقة إلى ظهور مجال جديد للحوسبة الحيوية. تكمن فكرة هذا الجهاز في الاستفادة مباشرةً من ذكاء خلايا الدماغ، بدلاً من محاكاته في السيليكون من خلال المعالجة "العصبية الشكلية" والذكاء الاصطناعي.

يتم تطبيق التطبيقات الأولية لـ CL1 في علم الأعصاب والبحوث الدوائية، مما يساعد على استكشاف كيفية تأثير المواد الكيميائية المختلفة ومرشحي الأدوية على معالجة المعلومات في خلايا الدماغ.

الكمبيوتر 1

داخل الحاسوب الحيوي CL1، تنمو الخلايا العصبية البشرية على دوائر سيليكونية. الصورة: فاينانشال تايمز.

وأضاف تشونغ: "ستُنشئ المرحلة التالية من الابتكار أشكالًا جديدة وأكثر تطورًا من الحوسبة تتجاوز أنظمة الذكاء الاصطناعي التقليدية. وستستخدم نفس المعالجات التي تُسمى الخلايا العصبية، والتي تُشكل أساس الذكاء في الكائنات الحية".

وفي الوقت نفسه، يرى مارك كوتر، أستاذ علم الأعصاب السريري في جامعة كامبريدج ومؤسس bit.bio، أن أهمية CL1 تكمن في حقيقة أنها أول "آلة" يمكنها تقييم القوة الحسابية لخلايا الدماغ بشكل موثوق.

وقال كارل فريستون، أستاذ علم الأعصاب في جامعة لندن كوليدج، والذي تعاون أيضًا أكاديميًا مع بعض علماء مختبرات كورتيكال، إن الجهاز يمكن اعتباره أول جهاز كمبيوتر محاكاة بيولوجي متاح تجاريًا.

ومع ذلك، فإنّ الميزة الحقيقية لهذه التقنية ليست في علوم الحاسوب، على الأقل في الوقت الحالي. بل هي تقنية تُمكّن العلماء من إجراء تجارب على دماغ صغير، كما علّق فريستون.

التحديات والآفاق المستقبلية

داخل نظام CL1، تُوضع الخلايا العصبية المُنمّاة مخبريًا على صفيف أقطاب كهربائية معدني وزجاجي مسطح. هنا، يُشكّل 59 قطبًا كهربائيًا أساس شبكة أكثر استقرارًا، مما يمنح المستخدم تحكمًا عاليًا في تنشيط الشبكة العصبية.

يتم بعد ذلك وضع "دماغ" SBI هذا في صندوق دعم الحياة المستطيل، المتصل بنظام برمجي للعمل في الوقت الحقيقي.

يوضح بريت كاجان، كبير المسؤولين العلميين في مختبرات كورتيكال: "يعمل مُكوّن التروية كنظام دعم حيوي للخلايا. فهو يُرشّح الفضلات، ويُنظّم درجة الحرارة، ويُمزج الغازات، ويُضخّها للحفاظ على حركة كل شيء".

في المختبر، تُجمّع مختبرات كورتيكال صناديق لبناء أول مجموعة من خوادم الشبكات العصبية البيولوجية من نوعها. تحتوي هذه المجموعة على 30 وحدة منفصلة، تحتوي كل منها على خلايا على مصفوفة أقطابها الكهربائية، ومن المتوقع أن تصبح جاهزة للاستخدام خلال الأشهر المقبلة.

الكمبيوتر 2

صورة مجهرية لخلايا عصبية تنمو على دوائر إلكترونية. الصورة: فاينانشال تايمز.

الهدف الحالي للفريق هو توفير أربعة رفوف خوادم للاستخدام التجاري عبر السحابة بحلول نهاية عام ٢٠٢٥. يستهلك رفّ صناديق CL1 ما بين ٨٥٠ و١٠٠٠ واط فقط من الطاقة. يبلغ سعر كل صندوق حوالي ٣٥ ألف دولار أمريكي، ولا يتطلب جهاز كمبيوتر خارجيًا لتشغيله.

ومع ذلك، هناك مشكلة رئيسية أخرى وهي أن الخلايا العصبية لا تستطيع البقاء على قيد الحياة إلا لبضعة أشهر في منطقة CL1، والتي يتم الحفاظ عليها من خلال تدفق مستمر من السوائل لتوصيل العناصر الغذائية وإزالة النفايات.

قال تشونغ: "من عيوب نظام كهذا أننا لم نكتشف بعد كيفية نقل الذاكرة. فبمجرد توقف النظام عن العمل، يتعين علينا البدء من جديد".

ويدرك تشونغ أيضًا المخاوف الأخلاقية التي قد تنشأ في المستقبل إذا طورت أجهزة الكمبيوتر الحيوية وثقافات الخلايا العصبية العناصر الأساسية للوعي.

هذه الأنظمة واعية لأنها تستجيب للمحفزات وتتعلم منها. سنتعلم المزيد عن كيفية عمل الدماغ البشري، لكننا لا ننوي إنشاء دماغ داخل حوض أسماك، كما قال الرئيس التنفيذي لشركة كورتيكال لابز.

المصدر: https://znews.vn/ben-trong-noi-tao-ra-may-tinh-chay-bang-te-bao-nao-song-post1565252.html