Primul „computer viu”: neuronii biologici încep să execute sarcini de inteligenţă artificială

Pare desprins dintr-un film SF, dar este un rezultat real al cercetării moderne: oamenii de ştiinţă au reuşit să antreneze neuroni vii, prelevaţi din creier de şobolan, să efectueze calcule specifice inteligenţei artificiale în timp real.

Experimentul, realizat de echipe de la Tohoku University şi Future University Hakodate, deschide o direcţie complet nouă în tehnologie: utilizarea materiei biologice ca element de procesare pentru AI. Nu mai vorbim doar despre cipuri şi algoritmi, ci despre sisteme hibride în care celulele vii devin parte din infrastructura de calcul.

Cercetătorii au crescut în laborator neuroni corticali de şobolan şi i-au conectat la un sistem complex de electrozi şi microdispozitive. Astfel, au creat un circuit închis între activitatea biologică şi un sistem de învăţare automată.

Semnalele electrice generate de neuroni erau captate, transformate în date şi apoi retransmise sub formă de stimuli. Acest feedback continuu a permis sistemului să înveţe să producă modele variate, de la unde sinusoidale până la semnale haotice.

La baza experimentului stă conceptul de Reservoir computing, care foloseşte sisteme dinamice pentru procesarea informaţiei.

Pentru a face reţeaua utilă, cercetătorii au intervenit asupra modului în care neuronii se conectează. În mod natural, aceştia formează structuri haotice şi sincronizate, nepotrivite pentru calcule complexe. Soluţia a fost organizarea lor în micro-structuri bine definite, interconectate controlat, ceea ce a crescut diversitatea şi capacitatea de procesare a reţelei.

Rezultatele sugerează că neuronii vii pot deveni o resursă de calcul, nu doar un obiect de studiu. Practic, creierul nu mai este doar o sursă de inspiraţie pentru AI, ci poate deveni parte integrantă din el.

Implicaţiile sunt majore. Astfel de sisteme ar putea accelera dezvoltarea interfeţelor creier–calculator, permiţând controlul dispozitivelor prin gând sau chiar recuperarea unor funcţii pierdute în cazul persoanelor cu dizabilităţi.

În plus, ar putea apărea o nouă generaţie de computere biologice, cu un consum energetic mult mai redus comparativ cu sistemele bazate pe siliciu.

În forma actuală, tehnologia este încă departe de utilizarea practică. Sistemul prezintă întârzieri în răspuns şi îşi pierde precizia dacă nu este antrenat constant. Aşadar, nu poate înlocui deocamdată computerele clasice.

Totuşi, pentru prima dată există dovezi clare că neuronii vii pot fi integraţi într-un sistem de calcul funcţional. Această realizare schimbă fundamental modul în care definim conceptul de „computer”.

Viitorul nu va mai însemna doar siliciu şi cod — începe să includă şi biologie.