Minimozgy na prenájom: švajčiarska firma vytvára siete z ľudských neurónov

Hlavným problémom umelých neurónových sietí je ich vysoká výpočtová náročnosť. Microsoft vyžaduje, aby počítač kategórie Copilot+ obdarený funkcionalitou umelej inteligencie bol schopný vykonávať aspoň 40 biliónov operácii za sekundu (40 TOPS).

Ruka v ruke s vysokou potrebou počítačového výkonu ide aj vysoká spotreba elektrickej energie. Napríklad len fáza „tréningu“, nevyhnutná pre dosiahnutie želanej činnosti umelej inteligencie, môže spotrebovať rádovo tisíce megawatthodín elektrickej energie. To približne zodpovedá ročnej spotrebe elektriny viac ako 400 slovenských domácností.

Výskumníkom zo švajčiarskeho startupu FinalSpark preto napadlo využiť technológiu vytvorenú samotnou prírodou. Do siete zapojili umelo vypestované ľudské neuróny.

Ich pokus vychádza z faktu, že mozog človeka pri svojej nekonečnej kreativite spotrebúva len približne 20 Wattov energie. K hardvéru a softvéru využívanému v súčasných informačných technológiách tak pribúda „wetware“ založený na biológii.

FinalSpark pestuje svoje „organoidy“ s veľkosťou približne pol milimetra z ľudských kmeňových buniek. „Minimozogy“ sú umiestnené v komplexnom systéme umožňujúcom nielen ich výživu, ale aj interakciu s okolím.

Švajčiari vytvorili počítačové rozhranie umožňujúce pomocou pripojených elektród s „neurosférami“ komunikovať. Je to možné robiť cez internet aj na diaľku, a tak je systém dostupný výskumníkom z celého sveta. Záujem už prejavili desiatky inštitúcií.

Ako sme už spomenuli, každá neurónová sieť si vyžaduje „tréning“. Ide vo svojej podstate o naučenie „slušného správania sa“, aby presne vykonávala zadanú úlohu. Umelé neurónové siete vytvorené počítačmi sa trénujú tak, že sa im „podhodí“ príslušný podnet a sleduje sa ich reakcia. Siete, ktoré reagujú správne, sú ponechané, tie, ktoré úlohu nesplnia, sa upravia alebo vymažú.

Švajčiarsky biologicko-počítačový systém umožňuje pri tréningu neuróny aj „odmeniť“. Robí sa to rovnako ako u ľudí pomocou neurotransmiteru dopamínu. V človeku jeho uvoľnenie, napríklad pri konzumácii chutného jedla alebo na romantickom stretnutí s milovanou osobou, zvyšuje tlak aj pulz, vytvára príjemné pocity. V umelo vypestovaných „minimozgoch“ signalizuje úspešné splnenie zadanej úlohy.

Jedným z problémov neurónových „organoidov“ je dĺžka ich života. Začínajú „pracovať“ približne vo veku 12 týždňov a „dožívajú“ sa okolo 100 dní. FinalSpark ich za tri roky svojho výskumu vytvoril viac ako tisíc.

Tento smer výskumu, samozrejme, vytvára množstvo, nielen vedeckých, otázok.

Pri polovodičových mikročipoch trval prechod od jednotiek tranzistorov k dnešným stovkám miliárd zhruba polstoročie. Ľudský mozog obsahuje približne 86 miliárd neurónov. Bude o pár desiatok rokov možné si kúpiť alebo prenajať mozgového otroka?