Počelo je: Računalo sa živim moždanim organoidom

Istraživači s američkog Sveučilišta u Indiani iz Bloomingtona, u suradnji s kolegama s još nekoliko američkih sveučilišta i znanstvenih organizacija, izradili su sićušnog kiborga koji se temelji na spoju minijaturnog organoida izrađenog od stanica ljudskog mozga i elektronskog hardvera.

Znanstvenici kažu da ovo "kiborg računalo" može prepoznati govor i izvesti složene matematičke jednadžbe na temelju ulaznih podataka koje prima putem električne stimulacije, a zatim šalje svoj izlaz putem neuronske aktivnosti.

Istraživači su ga testirali u više zadaća te su ustanovili da je 78% točan kada je dobio zadatak prepoznavanja različitih glasova samoglasnika, te je mogao predvidjeti složeni matematički sustav.

Također kažu da ovo istraživanje naglašava potencijalni pristup prevladavanju nekih ograničenja današnjeg računalnog hardvera.

Potražnja za računalnom snagom naglo je porasla posljednjih godina, a umjetna inteligencija, strojno učenje i modeli umjetnih neuronskih mreža, ključni su pokretači. Međutim, kako ovi modeli postaju sve sofisticiraniji, energetska učinkovitost i performanse temeljnog računalnog hardvera na kojem se pokreću teško drže korak. Kao odgovor na to, istraživači razvijaju neuromorfne računalne sustave, inspirirane strukturom i funkcijom ljudskog mozga, koji su dizajnirani za učinkovitije pokretanje ovih modela.

Moždani organoidi su trodimenzionalni agregati, umjetno uzgojeni iz ljudskih pluripotentnih matičnih stanica, koje razvijaju tkiva slična mozgu koja mogu replicirati određene aspekte strukture i funkcije mozga u razvoju.

U ovom su radu istraživači razvili hibridni neuromorfni računalni sustav koji je dijelom tradicionalni računalni hardver, a dijelom moždani organoid. Organoid je karakteriziran različitim identitetima moždanih stanica, uključujući rani stadij i zrele neurone, te rani razvoj struktura sličnih mozgu, kao što su ventrikularne zone, za formiranje, funkciju i održavanje neuronskih mreža.

Autori su pokazali sposobnost svog sustava u prepoznavanju govora. Hibridni računalni sustav je dobio zadatak prepoznati japanske samoglasnike pojedinaca iz grupe od osam različitih muških govornika (korišteno je 240 audio zapisa).

Sustav se poboljšao obukom i dosegao točnost od približno 78%. Sustav je također korišten za predviđanje Hénonove karte, nelinearnog dinamičkog sustava u matematici. U usporedbi s umjetnim neuronskim mrežama s dugim kratkoročnim pamćenjem, sustav je pokazao nešto nižu točnost pri korištenju istog skupa podataka, ali istraživači vjeruju da se može znatno poboljšati.

Ovo naravno ponovno otvara različita pitanja o etici stvaranja entiteta sastavljenog od ljudskog i elektronskog mozga, no mišljenja smo da to zasad znanstvenike ne dira previše.

Kakva je budućnost računala kiborga to u ovom trenutku nitko ne zna. Nadamo se da nije mračna.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature Electronics možete pronaći na ovoj poveznici.