Моделі машинного навчання, на кшталт тієї, що лежить в основі ChatGPT, можуть доволі багато, від написання простих текстів до цілих оповідань. Але вчені шукають спосіб розширити їхні можливості завдяки пришвидшенню обчислень, створивши систему, яка може бути настільки ж ефективною і потужною як людський мозок.

У новій статті, опублікованій в журналі Frontiers, велика міжнародна група дослідників з Університету Джона Хопкінса (JHU) детально описує, що технології «мозок-машина» є новим словом в біокомп’ютерних обчисленнях, і пропонує дорожню карту, як зробити їх реальністю.

Як пояснюється в статті, органоїдний інтелект (ОІ) – це нова галузь, в якій дослідники реалізують біологічні обчислення з використанням 3D-культур клітин людського мозку (мозкових органоїдів) і технологій інтерфейсу «мозок-машина». Ці органоїди поділяють аспекти структури та функцій мозку, які відіграють ключову роль у когнітивних функціях, таких як навчання і пам’ять. Вони, по суті, слугуватимуть біологічним обладнанням і одного дня можуть стати навіть ефективнішими, ніж сучасні комп’ютери, на яких працюють програми штучного інтелекту.

Людський мозок має неймовірну здатність зберігати інформацію: середньостатистичний мозок може зберігати приблизно 2 500 терабайтів, йдеться у статті. Дослідники уявляють собі складні тривимірні клітинні структури, які будуть підключені до систем штучного інтелекту та машинного навчання.

«Ми досягаємо фізичних меж кремнієвих комп’ютерів, тому що не можемо вмістити більше транзисторів у крихітний чип, – сказав у прес-релізі Томас Хартунг, дослідник з JHU і один з авторів дослідження. – Але мозок влаштований зовсім по-іншому. Він має близько 100 мільярдів нейронів, пов’язаних між собою через понад 1015 точок з’єднання. Це величезна різниця в потужності в порівнянні з нашою нинішньою технологією».

Раніше дослідники вже поєднували біологічне та синтетичне, щоб навчити клітини мозку грати в понг. Той проєкт передбачав створення системи DishBrain, де дослідники створили інтерфейс між мозком і комп’ютером, забезпечивши нейрони простим електричним сенсорним входом і зворотним зв’язком, що дозволило їм «вивчити» гру.

Однак у новій статті розглядається навіть більше застосування, ніж просто навчити клітини грати у відеоігри. Наприклад, органоїди мозку можуть бути застосовані в медицині. Автори пишуть, що дослідження ОІ дозволять вивчати міжіндивідуальні нейророзвиваючі та нейродегенеративні розлади, а також революціонізувати дослідження в галузі тестування ліків.

Ця технологія не зовсім готова до завтрашнього дня. Однак дослідники позиціюють свої роботи як відправну точку для подальших досліджень.