Egy ausztrál startup bemutatta a világ első kereskedelmi forgalomba kerülő biológiai számítógépét, amely élő emberi agysejteken alapul. A Melbourne-ben működő Cortical Labs a barcelonai Mobile World Congress-en leplezte le a CL1 nevű eszközt, amelyet „dobozba zárt testként” jellemeztek. A biokomputer forradalmasíthatja a mesterséges intelligenciát és a robotikát, hiszen az eddigi szilícium-alapú chipekkel szemben sokkal gyorsabban tanul, rugalmasabb, fenntarthatóbb és energiahatékonyabb.
A CL1 olyan szintetikus biológiai intelligenciát (SBI) alkalmaz, amely egy szerves, folyamatosan fejlődő komputerhálózatot hoz létre az emberi sejtek és a szilícium integrálásával. A rendszer egyik legfontosabb újítása, hogy nincs szüksége külső számítógépre, így teljesen autonóm működésre képes.
Agysejtek a vázon
A CL1 egy alig cipősdoboz méretű rendszer, amelynek legfőbb feladata az idegsejtek életben tartása és megfelelő működésük biztosítása. Ezek a sejtek rendkívül érzékenyek, így folyamatos tápanyagellátásra, hulladékeltávolításra és a nem kívánt mikroorganizmusoktól való védelemre van szükségük. A legfontosabb elem azonban egy kis szilíciumchip, amelyen több százezer laboratóriumban növesztett emberi idegsejt található. Ez a rendszer integrálódik a Cortical Labs saját fejlesztésű Biológiai Intelligencia Operációs Rendszerébe (biOS), amelyen keresztül a felhasználók kódot futtathatnak a neuronok révén, és különböző számítási feladatokat végezhetnek.
A neuronokat speciális eljárással állítják elő: vérsejteket alakítanak vissza őssejtekké, amelyekből aztán idegsejteket fejlesztenek ki. Ahogy Dr. Brett Kagan, a projekt egyik kutatója elmagyarázta, ezek a sejtek ugyanolyan forrásból származnak, mint amelyet egy orvos is használna rutinvizsgálatokhoz.
Tanítás és üzemeltetés
Az idegsejteket a chip segítségével tanítják meg különböző információk feldolgozására. A helytelen válaszokat véletlenszerű inger éri, míg a helyes válaszokat szabályos mintázatokkal jutalmazzák. Ezáltal a sejtek idővel felismerik, hogy mely válaszok a megfelelőek. Így tanulta meg a 800 ezer emberi és egér-neuront tartalmazó chipen, a„Dishbrain” névre keresztelt rendszeren a „Pong” nevű klasszikus videojáték alapjait. Bár nem vált profi játékossá, valamivel több labdát talált el, mint amennyit elhibázott. Ez pedig már önmagában is jelentős eredmény volt egy olyan rendszerhez képest, amely csupán véletlenszerű ingereket kapott visszacsatolás nélkül. Egy, a Cell folyóiratban megjelent tanulmány szerint a neuronok képesek voltak tanulni és bizonyos fokú tudatosságot mutattak a szimulált játékvilágban.
Azóta a Dishbrain jelentős fejlesztéseken esett át, mind szoftveres, mind hardveres szempontból. A cél az idegsejtek pontosabb működésének elősegítése, és a rendszer továbbfejlesztése annak érdekében, hogy még összetettebb feladatok végrehajtására is képes legyen.
A neuronokat egy belső életfenntartó rendszer tartja életben, amely szivattyúkból, gázokból és hőmérséklet-szabályozásból áll, és akár hat hónapig biztosítja a sejtek működését. A rendszer működésének egyik kulcsfontosságú elemét a neuronok ösztönös tanulási képessége adja. A kutatók szerint ezek a sejtek keresik a legenergiahatékonyabb kapcsolódásokat, hasonlóan ahhoz, ahogy az emberi agy tanul.
„A neuronok önprogramozók, végtelenül rugalmasak, és négymilliárd évnyi evolúció eredményei”, olvasható a Cortical Labs honlapján.
A tudomány szolgálatában
A Cortical Labs szerint a CL1 kulcsszerepet játszhat a tudományos és orvosi kutatásokban, különösen a gyógyszerfejlesztés és a klinikai tesztek területén. A rendszer lehetőséget biztosít a kutatók számára, hogy a felhőalapú „Wetware-as-a-Service” (WaaS) platform segítségével hozzáférjenek a biokomputerhez, anélkül, hogy fizikai egységet kellene vásárolniuk.
A rendszer egyik legnagyobb előnye, hogy sokkal hatékonyabban alkalmazható betegségmodellezésre, lehetőséget teremtve olyan komplex idegrendszeri betegségek, mint az Alzheimer-kór és az epilepszia új megközelítésű tanulmányozására. A CL1 egységek emellett segítséget nyújthatnak az állatkísérletek csökkentésében, hiszen az emberi agysejtekkel működő rendszerek precízebben modellezhetik az emberi agy működését.
A CL1 egyik legizgalmasabb aspektusa az a lehetőség, hogy segíthet a tudománynak megérteni, mi az a legkisebb, mégis életképes idegi hálózat, amely komplex információfeldolgozásra képes. Dr. Kagan szerint a kutatások egyik kulcskérdése, hogy hány neuron szükséges egy önálló, értelmes neurális rendszer működéséhez.
Etikai és jogi kérdések
A biokomputerek fejlődése komoly etikai és jogi kérdéseket vet fel. A Cortical Labs szerint a CL1 fejlesztésénél szigorú etikai és szabályozási kereteket követtek, biztosítva, hogy az ilyen biológiai-alapú rendszerek felelős felhasználás és kutatás keretein belül maradjanak. A cég hangsúlyozza, hogy az emberi tudatosság és érzékelés kérdései miatt különösen fontos, hogy az ilyen technológiák használata szigorú tudományos és etikai vizsgálatok alatt maradjon.
A CL1 egy teljesen új kategóriát teremt a mesterséges intelligencia és a biotechnológia keresztmetszetében, lehetőséget adva arra, hogy jobban megértsük az emberi agy működését, miközben fenntarthatóbb és etikusabb megoldásokat kínál a jövő technológiai kihívásaira. A Cortical Labs szerint az első CL1 számítógépek júniusban kerülnek a piacra, darabonként körülbelül 35 ezer dolláros áron. Dr. Hon Weng Chong, a vállalat alapítója és vezérigazgatója szerint ez a fejlesztés egy hatéves vízió beteljesülése.
Forrás: itbusiness.hu
Kép forrása: hothardware.com