เพื่อเพิ่มพลังการประมวลผลของปัญญาประดิษฐ์ (AI) นักวิจัยได้ผสมผสานการเรียนรู้ของเครื่องจักรขั้นสูงเข้ากับโมเดล 3 มิติที่ซับซ้อนของสมองมนุษย์ที่สร้างจากเนื้อเยื่อสมองหลายประเภทที่ปลูกในห้องแล็บ
แบบจำลองสมองขนาดเล็กเหล่านี้ ซึ่งเรียกว่า “สมองจิ๋ว” มีอยู่ในรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่ปี 2013 แต่ไม่เคยถูกนำมาใช้เป็นวิธีปรับปรุงปัญญาประดิษฐ์เลย
นักวิทยาศาสตร์ ได้รวมการเรียนรู้ของเครื่องจักร ซึ่งเป็นระบบปัญญาประดิษฐ์ประเภทหนึ่ง เข้ากับแบบจำลองสามมิติขนาดเล็กของสมอง (ภาพ: Getty Images)
การศึกษาวิจัยใหม่นี้ใช้ฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิมในการป้อนข้อมูลไฟฟ้าลงในออร์แกนอยด์ จากนั้นจึงถอดรหัสกิจกรรมของออร์แกนอยด์เพื่อสร้างเอาต์พุต ดังนั้น ออร์แกนอยด์จึงทำหน้าที่เป็นเพียง "ชั้นกลาง" ของกระบวนการประมวลผลเท่านั้น
แม้ว่าแนวทางนี้ไม่สามารถเลียนแบบโครงสร้างที่แท้จริงของสมองหรือวิธีการทำงานของมันได้ แต่ก็สามารถเป็นก้าวแรกในการสร้างคอมพิวเตอร์ชีวภาพที่ยืมเทคนิคจากชีววิทยาเพื่อให้มีประสิทธิภาพและประหยัดพลังงานมากกว่าคอมพิวเตอร์แบบดั้งเดิม
“ไบโอคอมพิวเตอร์” ยังช่วยให้เข้าใจเชิงลึกยิ่งขึ้นว่าสมองของมนุษย์ทำงานอย่างไร และได้รับผลกระทบจากภาวะเสื่อมของระบบประสาท เช่น โรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสันอย่างไร
“โดยพื้นฐานแล้ว เราสามารถเข้ารหัสข้อมูล เช่น ข้อมูลภาพหรือเสียง เป็นรูปแบบการกระตุ้นไฟฟ้าในเชิงปริภูมิและเวลา” เฟิง กัว ผู้เขียนร่วมการศึกษาซึ่งเป็นรองศาสตราจารย์สาขาวิศวกรรมระบบอัจฉริยะที่มหาวิทยาลัยอินเดียนา บลูมิงตัน กล่าว
กล่าวอีกนัยหนึ่ง สารอินทรีย์มีปฏิกิริยาแตกต่างกันขึ้นอยู่กับเวลาและการกระจายเชิงพื้นที่ของไฟฟ้าจากอิเล็กโทรด อัลกอริทึมได้เรียนรู้ที่จะตีความการตอบสนองทางไฟฟ้าของร่างกายต่อการกระตุ้นนั้น
นักวิจัยใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะตัวนี้ในการฝึกอัลกอริทึมไฮบริดให้ทำงาน 2 ประเภทให้สำเร็จ คือ งานประเภทหนึ่งเกี่ยวข้องกับการจดจำเสียงพูด และอีกงานหนึ่งเกี่ยวข้องกับคณิตศาสตร์
ก่อนหน้านี้ คอมพิวเตอร์แสดงความแม่นยำประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ในการจดจำสระภาษาญี่ปุ่นจากตัวอย่างเสียงหลายร้อยตัวอย่าง และค่อนข้างแม่นยำในการแก้ปัญหาแต่แย่กว่าโมเดลการเรียนรู้ของเครื่องจักรดั้งเดิมเล็กน้อย
การศึกษาครั้งนี้ถือเป็นครั้งแรกที่มีการใช้ออร์แกนอยด์ของสมองร่วมกับ AI แต่จากการศึกษาก่อนหน้านี้ เคยใช้เนื้อเยื่อประสาทประเภทที่เรียบง่ายกว่าที่ปลูกในห้องแล็บด้วยวิธีเดียวกันนี้มาก่อน
ประโยชน์ประการหนึ่งของการสร้างคอมพิวเตอร์ทางชีวภาพคือประสิทธิภาพในการใช้พลังงาน เนื่องจากสมองของเราใช้พลังงานน้อยกว่าระบบคอมพิวเตอร์ขั้นสูงในปัจจุบันมาก แต่ Smirnova กล่าวว่าอาจต้องใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าที่เทคโนโลยีเช่นนี้จะสามารถนำมาใช้สร้างคอมพิวเตอร์ชีวภาพทั่วไปได้
แม้ว่าออร์แกนอยด์จะไม่สามารถสร้างสมองของมนุษย์ได้สมบูรณ์ แต่สมีร์โนวาหวังว่าเทคโนโลยีนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการทำงานของสมองได้ดีขึ้น รวมถึงโรคต่างๆ เช่น อัลไซเมอร์
(ที่มา: เทียนฟอง/Live Science)
แหล่งที่มา
การแสดงความคิดเห็น (0)