Cercetători din Australia fac pași importanți în domeniul tehnologiei hibride, demonstrând că celulele cerebrale umane pot fi conectate direct la hardware din siliciu pentru a realiza funcții complexe, precum jocurile video. Într-un experiment revoluționar, echipa de la startup-ul Cortical Labs a reușit să antreneze peste 200.000 de neuroni umani pentru a controla un procesor neural conectat la un sistem de calcul bazat pe cipuri de siliciu și să le învețe să joace Doom, unul dintre cele mai populare și complexe jocuri video în mediul 3D. Această realizare deschide un nou capitol în dezvoltarea calculatoarelor biologice programabile, promițând evoluții surprinzătoare în domenii precum robotică, inteligență artificială și tehnologii de interfață neuronală.
„Biologie programabilă” – o nouă etapă în cercetare
Proiectul a fost realizat cu ajutorul platformei CL-1, un sistem inovator care combină neuroni vii cu componente electronice, creând ceea ce specialiștii numesc „biologie programabilă”. Echipa a crescut aproximativ 200.000 de neuroni pe o matrice de microelectrozi, pentru a obține un procesor neural hibrid capabil să primească și să emită semnale digitale. Cipul transformat, conectat la acești neuroni, poate interpreta datele digitale ale jocului și să le convertească în impulsuri electrice, pe care neuronii vii le pot „citi” și reactualiza ca răspunsuri. În același timp, neuronii au fost capabili să modifice aceste semnale pentru ca procesul să poată fi controlat în mod autonom.
Aceasta nu este prima încercare de a crea un astfel de sistem, dar progresul în interpretarea și controlul în timp real al mediilor digitale reprezintă un salt semnificativ. Până acum, cercetările din domeniu vizaseră în principal jocuri simple, precum Pong, dar această explorare în lumea tridimensională a Doom indică o evoluție rapidă și promițătoare. Sistemul nu a fost încă capabil să concureze cu jucătorii umani, dar demonstrațiile arată că neuronii vii pot învăța task-uri digitale complexe într-un interval foarte scurt de timp, comparativ cu eforturile anterioare.
De la Pong la Doom: un viitor în care neuronii organizați pot învăța orice
În cadrul experimentului, neuronii au navigat, au tras în inamici și au reacționat în mod adaptiv, controlând în timp real acțiunile din mediul 3D. „Neuronii au reușit să interacționeze cu mediul jocului Doom, demonstrând o învățare adaptivă și un comportament orientat către scopuri în timpul jocului”, explică cercetătorii. Unul dintre punctele cheie ale acestei realizări este viteza cu care sistemul s-a adaptat, în doar o săptămână, neuronii reușind să navigheze în mediul virtual și să execute sarcini complexe fără intervenție externă.
Eforturile de până acum în domeniul calculului biologic au fost limitate la proiecte mai simple, precum controlul unui palet în Pong, dar această trecere către mediile 3D sugerează că sistemele hibride vor putea fi utilizate pentru o gamă largă de aplicații. Dezvoltatorul independent Sean Cole a ajutat la realizarea unei interfețe Python, esențială pentru ca neuronii să interpreteze semnalele unui joc digital. Rezultatul a fost un sistem capabil să învețe să controleze și să navigheze autonom în mediul virtual.
Perspectivă: neuroni vii în sprijinul tehnologiei de mâine
Viitorul cercetării în domeniul sistemelor de calcul biologic pare promițător, iar această descoperire sugerează că în viitor cipurile de siliciu ar putea fi complementate sau chiar înlocuite de rețele neuronale vii pentru anumite sarcini. Capacitatea neuronilor de a procesa informații complexe, cu un consum energetic mult mai mic decât cipurile tradiționale din siliciu, face aceste sisteme hibride extrem de atractive pentru robotică, interfețe neuronale avansate și sisteme de decizie în timp real.
Experimentul arată că neuronii pot fi antrenați și controlați pentru a executa funcții digitale complexe, ceea ce poate da mai multă libertate de inovare pentru cercetători și ingineri. În timp ce încă există întrebări legate de modul în care neuronii percep și interpretează mediile digitale, dezvoltările recente indică o direcție clară: încorporarea tehnologiei biologice în hardware-ul de mâine. În acest ritm, tehnologia neuro-hibridă capabilă să învețe și să adapteze sarcini complexe poate deveni chiar noul motor al unei revoluții în informatică și robotică, aducând un nou nivel de inteligență și eficiență.
Sursa: Go4IT
