Ученые из австралийского Университета Монаша создали dishbrain – полубиологический компьютерный чип с клетками мозга человека и мыши, который за пять минут сам научился играть в компьютерную игру. Многие боялись, что чипы начнут внедрять в мозг, но ученые начали делать чипы из мозга.
Изобрели биологический чип
Если технический прогресс и дальше пойдет по тому же пути, по которому он движется сейчас, то рано или поздно мы получим не просто мыслящие как люди машины, но при этом созданные из живых тканей. По крайней мере, именно в этом направлении ведут свои исследования Бретт Каган, Энди Китчен, Ни Тран, Бен Ролло и другие ученые из Мельбурна, построившие чип с мозговыми клетками.
В упрощенном виде их разработку можно описать так. Сначала команда сконструировала тончайшую сетку из микроэлектродов, которые способны считывать активность нейронов. Сетку поместили в чашку Петри, заполненную питательным раствором. А затем на электродах вырастили примерно 800 тысяч живых клеток мозга человека и мышей. Клетки объединились в общую структуру, и в результате получилось то, что авторы назвали «тарелкой мозгов», или «мозговой чашкой» (dishbrain). Посылая по электродам ток, можно передавать клеткам информацию, а считывая ответные сигналы – понимать их реакцию. Для того чтобы проверить работоспособность клеточного чипа, ученые подключили его к очень простой электронной игре Pong, в которой пользователь должен отбивать мяч, передвигая виртуальную ракетку. И массив клеток сумел научиться играть в нее всего за пять минут.
Но как же это получилось? Дело в том, что нейроны воспринимают знакомые, привычные сигналы как положительное поощрение. Происходит это потому, что клетки стремятся свести к минимуму непредсказуемость окружающей среды (кстати, этой интересной особенностью можно объяснить нашу любовь к ремиксам и кавер-версиям известных музыкальных композиций: с одной стороны, слушая такой трек, мы получаем новую информацию, но с другой – в ней всегда заложена уже известная нам мелодия).
В случае с биологическим чипом исследователи поступали так: если мяч успешно отбивался ракеткой, то в чип посылали одну и ту же короткую последовательность импульсов, служившую вознаграждением. Если же удар был неудачным и мяч пролетал мимо, то на электроды подавали «четыре секунды хаоса» – последовательность импульсов, непредсказуемых по длительности, времени и силе. Клеточный чип быстро понял, что нужно делать, и стал перемещать ракетку так, чтобы избегать падений мяча, получая приятный стимул.
Такие программируемые чипы, объединяющие биологические вычисления с искусственным интеллектом, «в будущем могут в конечном итоге превзойти производительность существующего оборудования на основе кремния», говорит руководитель проекта, профессор Адил Рази. Другими словами, такие чипы в скором времени будут стоять в наших компьютерах вместо обычных процессоров.
Главное отличие таких систем будет заключаться в возможности постоянного обучения. Современные нейросети и системы искусственного интеллекта работают в двух несочетающихся режимах: сначала они обучаются, а затем продуцируют данные, исходя из полученных знаний. Нейронные системы способны совмещать эти режимы, и при этом получение новой информации не приводит к удалению старой. Биологическая электроника будет во много раз более мощной, гибкой и обучаемой, чем любые существующие сегодня «твердые» компьютеры.
Конечно, остаются открытыми этические вопросы использования живой ткани (и особенно клеток человеческого мозга) в подобных системах. Но исследователи не спешат ими задаваться, предпочитая заниматься решением технических проблем.
Вживили чип в мозг
Однако, идея вживлении ИИ-чипов в человеческий мозг тоже никуда не делась и активно тестируется на людях. Так, жизнь голландца Герта-Яна Оскама, парализованного в начале 2000-х годов в результате велосипедной аварии, в корне изменилась благодаря новой технологии мозговых имплантов. Электронные чипы беспроводным путем, через вторичный имплант в позвоночнике, буквально транслируют его мысли собственным ногам, заставляя делать шаг за шагом.
Вся система находится в стадии тестирования, но, по словам ученых, это весьма многообещающий эксперимент. Мужчина теперь способен не только ходить, правда, с помощью ходунков, но также стоять и подниматься по ступенькам. «Я чувствую себя малышом, который только учится ходить, — признался Оскам в интервью Би-би-си. — Это был долгий путь, зато теперь я могу стоять на ногах. А ведь это такое удовольствие, о котором многие люди даже не задумываются».
Авторами новой разработки, о которой сообщает издание Nature, были швейцарские исследователи. А тонкую хирургическую операцию по вживлению чипов провела в июле 2021 года нейрохирург из Университета Лозанны профессор Джоселин Блох. Нейрохирург проделала два круглых отверстия по пять сантиметров в диаметре по обе стороны его черепа, в той области мозга, которая отвечает за контроль движения. В эти отверстия были помещены два импланта дисковидной формы, которые транслируют сигналы мозга, то есть, по сути желания Герта-Яна, на два сенсора, закрепленные на специальном шлеме, который он надевает на голову. Швейцарские ученые разработали алгоритм, который через второй имплант в спинном мозге преобразует эти сигналы в инструкции для мышц ног. Этот второй имплант профессор Блох подсоединила к нервным окончаниям, задействованным в процессе ходьбы. Через несколько недель тренировок парализованный мужчина смог передвигаться. По словам руководителя этого научного проекта, профессора Грегуара Куртина из Федеральной политехнической школы Лозанны, движения парализованного замедлены, но плавны.
ООН предупреждает
Тем временем, ООН предупреждает, что ИИ-чипы в вашем мозге смогут читать мысли и манипулировать вами. По словам представителей ЮНЕСКО, некоторые технологии в будущем представят угрозу для разума человека. Например, алгоритмы позволят расшифровывать мыслительные процессы и манипулировать механизмами мозга, что может привести к вторжению в личные мысли. Организация уже предложила международную этическую основу для регулирования нейротехнологий. Киберпанк стучится в дверь.
Источник: m24, darakchi.uz, t.me/bugnotfeature