Внутри места, где производятся компьютеры, работающие на живых клетках мозга

В лаборатории Cortical Labs, компании из Мельбурна, Австралия, создается CL1 — первый в мире биокомпьютер, в котором используются клетки человеческого мозга.

В огромной лаборатории за пределами Кембриджа создается удивительный «биологический компьютер». 200 000 клеток человеческого мозга, выращенных в лаборатории, размещены на кремниевых схемах, передающих синхронизированную электрическую активность на экран для внешнего мира .

CL1, размером примерно с две коробки для обуви, был разработан компанией Cortical Labs из Мельбурна (Австралия), которая работает над созданием «синтетического биологического интеллекта» (SBI) — новой формы вычислений, которая может предложить потенциал, далеко выходящий за рамки традиционной электроники и других новых технологий, таких как квантовые вычисления.

Биокомпьютер, работающий на живых клетках мозга

«Как и наш мозг, биокомпьютеры будут потреблять во много раз меньше энергии при обработке информации, чем традиционная электроника. В будущем их применение может включать робототехнику, безопасность и метавселенную», — заявил Financial Times Хон Вэн Чонг, генеральный директор Cortical Labs.

Поиск альтернатив традиционной, энергоёмкой электронике привёл к появлению новой области биокомпьютерной техники. Идея этого устройства заключается в непосредственном подключении к интеллекту клеток мозга, а не в имитации его в кремнии посредством «нейроморфной» обработки и искусственного интеллекта.

Первоначально CL1 использовался в нейробиологических и фармацевтических исследованиях, помогая изучать, как различные химические вещества и потенциальные лекарственные препараты влияют на обработку информации клетками мозга.

Внутри биокомпьютера CL1 человеческие нейроны растут на кремниевых схемах. Фото: Financial Times.

«Следующий этап инноваций создаст новые, более совершенные формы вычислений, выходящие за рамки традиционных систем искусственного интеллекта. Они будут использовать те же процессоры, называемые нейронами, которые лежат в основе интеллекта живых организмов», — добавил Чонг.

Между тем, для Марка Коттера, профессора клинической неврологии Кембриджского университета и основателя bit.bio, значение CL1 заключается в том, что это первая «машина», способная достоверно оценить вычислительную мощность клеток мозга.

Карл Фристон, профессор нейробиологии в Университетском колледже Лондона, который также сотрудничал в академической сфере с некоторыми учеными Cortical Labs, сказал, что устройство можно считать первым коммерчески доступным имитационным биологическим компьютером.

«Однако настоящая ценность этой технологии заключается не в компьютерной науке, по крайней мере, пока. На самом деле, это технология, которая позволяет учёным проводить эксперименты на маленьком мозге», — прокомментировал Фристон.

Проблемы и перспективы на будущее

Внутри системы CL1 выращенные в лаборатории нейроны размещаются на плоской матрице электродов из металла и стекла. 59 электродов образуют основу более стабильной сети, предоставляя пользователю высокий уровень контроля над активацией нейронной сети.

Затем этот «мозг» SBI помещается в прямоугольный бокс жизнеобеспечения, подключенный к программной системе для работы в режиме реального времени.

«Компонент перфузии действует как система жизнеобеспечения клеток. Он фильтрует отходы, контролирует температуру, смешивает газы и обеспечивает работу насосов, обеспечивая циркуляцию», — объясняет Бретт Каган, главный научный сотрудник Cortical Labs.

В лаборатории Cortical Labs идёт сборка корпусов для создания первого в своём роде стека серверов биологической нейронной сети. Он состоит из 30 отдельных модулей, каждый из которых оснащён ячейками на своей электродной матрице, и, как ожидается, будет запущен в эксплуатацию в ближайшие месяцы.

Микроскопический вид нервных клеток, растущих на электронных схемах. Фото: Financial Times.

Текущая цель команды — к концу 2025 года подготовить четыре серверные стойки для коммерческого использования через облако. Стойка с серверами CL1 потребляет всего около 850–1000 Вт электроэнергии. Стоимость каждой стойки составляет около 35 000 долларов США, и для её работы не требуется внешний компьютер.

Однако еще одна серьезная проблема заключается в том, что в CL1 нейроны могут выживать лишь несколько месяцев, поскольку это поддерживается постоянным притоком жидкости для доставки питательных веществ и выведения отходов.

«Один из недостатков такой системы заключается в том, что мы пока не придумали, как переносить память. Если система выходит из строя, всё приходится начинать заново», — сказал Чонг.

Чонг также осознает этические проблемы, которые могут возникнуть в будущем, если биокомпьютеры и нейронные культуры разовьют базовые элементы сознания.

«Эти системы разумны, потому что реагируют на стимулы и обучаются на их основе. Мы узнаем больше о работе человеческого мозга, но мы не собираемся создавать мозг в аквариуме», — заявил генеральный директор Cortical Labs.

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