Piin ja neuronin fuusio

Aivojen synapseja matkivat memristorit ovat olleet vahvan kiinnostuksen kohteena viime aikoina mutta nyt aiheessa ollaan menossa vielä syvemmälle.

Koska tietokoneiden kokoa on vaikea pienentää transistorien ja integroitujen piirien kokorajoitusten vuoksi, wetware tarjoaa epätavanomaisen vaihtoehdon.

Neurosoluista koostuva märkälaitteisto on ihanteellinen konsepti, koska toisin kuin perinteiset materiaalit, jotka toimivat binääritilassa (on/off), neuroni voi siirtyä tuhansien tilojen välillä, muuttaen jatkuvasti kemiallista konformaatiotaan ja ohjaten sähköpulssia yli 200 000 kanavan kautta missä tahansa sen monista synaptisista yhteyksistä.

Tästä suuresta erosta minkä tahansa neuronin mahdollisissa asetuksissa verrattuna perinteisten tietokoneiden binäärirajoituksiin, johtuen tilarajoitukset ovat paljon pienemmät.

Joulukuussa 2021 Melbournessa toimiva Cortical Labs kasvatti biologisia neuroniryhmiä (aivosoluja), jotka yhdistettiin tietokonesiruun. Piitietokoneissa sähköiset signaalit kulkevat metallijohteissa aivan samoin kuin aivoissa neuronit kommunikoivat keskenään sähköisten signaalien avulla synapsien (neurosolujen välisten liitoskohtien) kautta.

Cortical Labsin Dishbrain -järjestelmässä neuronit toimivat kuten järjestelmän johteet yhdistäen eri komponentteja. Tämän lähestymistavan suurin etu on, että neuronit voivat muuttaa muotoaan, kasvaa, replikoitua tai kuolla vasteena järjestelmän vaatimuksiin.

Cortical Labsin tavoitteena on rakentaa suorituskykyistä tekoälyä käyttämällä neuroneja piisirulla. Yhtiössä uskotaan, että sen hybridisirut voivat olla avain sellaisiin monimutkaisiin päättelyihin, joita nykypäivän tietokoneet ja tekoäly eivät pysty tuottamaan.

Elektrofysiologisen stimulaation ja tallennuksen avulla tietyt opitut taidot sulautettiin simuloituun pelimaailmaan, joka jäljitteli arcade-peliä "Pong". Soveltamalla aiemmin testaamatonta teoriaa aktiivisesta päättelystä Free Energy -periaatteella tutkijat havaitsivat, että oppiminen oli ilmeistä viiden minuutin sisällä reaaliaikaisesta pelaamisesta, eikä sitä havaittu kontrolliolosuhteissa.

Yhtiön mukaan kyseessä askel uusien mahdollisuuksien avaamisessa markkinoilla hybridisoidun tekoälyn ja synteettisen biologian mallin avulla. Sillä on potentiaalia muokata ja ohjata tekoälyn seuraavaa rintamaa.

Toinen laboratorioissa kasvatetuista neurosoluista ja piistä koottuja tietokoneita valmistava Koniku-yritys uskoo, että heidän teknologiansa mullistaa useita toimialoja, kuten maatalouden, terveydenhuollon, sotilastekniikan ja lentokenttien turvallisuuden.

Koniku rakentaa haistelevia kyborgeja joilla pyritään diagnosoimaan sairauksia turvallisesti ja ylläpitämään terveyttä ja hyvinvointia reaaliajassa. Piin kanssa yhdistettyä synteettistä biologiaa hyödyntäen on tarkoitus rakentaa laitteita, jotka kartoittavat kaikki haihtuvat orgaaniset yhdisteet, jotka koskettavat ihmiselämää. Laitteistoidensa antureina, vahvistimina ja biologisina signaaliprosessoreina toimivat biologiset solut.

Aiheesta aiemmin: