“Organik zeka”, beyin hücreleri tarafından desteklenen bilgisayarlar yaratabilir

(CNN) İnsan beyin hücreleriyle çalışan bilgisayarlar kulağa bilim kurgu gibi gelebilir, ancak ABD’deki bir araştırmacı ekibi, “organik zeka” adı verilen yeni bir alanın parçası olan bu tür makinelerin geleceği şekillendirebileceğine inanıyor ve şimdi oraya ulaşmak için bir planları var. .

Organeller, organlara benzeyen laboratuvarda yetiştirilen dokulardır. Genellikle kök hücrelerden türetilen bu üç boyutlu yapılar, bilim adamlarının böbrekler, akciğerler ve diğer organların işlevleri üzerinde deneyler yaparak insanlar veya hayvanlar üzerinde zararlı testlerden kaçınmayı başardıkları için yaklaşık yirmi yıldır laboratuvarlarda kullanılmaktadır.

Beyin organoidleri aslında insan beyninin küçük versiyonları gibi görünmüyor, ancak bir kalem ucu büyüklüğündeki hücre kültürleri, beyin benzeri işlevleri yerine getirebilen nöronlar içeriyor ve çok sayıda bağlantı oluşturuyorlar.

Bilim adamları bu fenomeni “bir tabakta zeka” olarak adlandırıyorlar.

Baltimore’daki Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health ve Whiting School of Engineering’de çevre sağlığı ve mühendisliği profesörü olan Dr. Thomas Hartung, 2012 yılında insan derisi örneklerini değiştirerek beyin organoidlerini büyütmeye başladı.

O ve meslektaşları, beyin organoidlerinin gücünü süper bilgisayarlardan daha enerji verimli bir tür biyolojik cihazda birleştirmeyi tasavvur ediyorlar. Bu “biyobilgisayarlar”, aşağıdaki gibi hastalıklar için farmasötik testlerde potansiyel olarak devrim yaratmak için beyin organoid ağlarını kullanacak. Alzheimer hastalığıİnsan zihni hakkında fikir verir ve bilgi işlemin geleceğini değiştirir.

Hartung ve meslektaşları tarafından geliştirilen organik zeka planını anlatan araştırma Salı günü dergide yayınlandı. bilimde sınırlar.

Çalışmanın kıdemli yazarı Hartung yaptığı açıklamada, “Bilgisayar ve yapay zeka teknoloji devrimini yönlendiriyor, ancak bir sınıra ulaştılar” dedi. “Biyobilgisayar, hesaplama gücünü sıkıştırmak ve verimliliğini mevcut teknolojik sınırlarımızın ötesinde artırmak için büyük bir çabadır.”

İnsan beyni yapay zekaya karşı

AI, insan düşünce süreçlerinden ilham alırken, teknoloji insan beyninin tüm yeteneklerini tam olarak kopyalayamaz. Bu boşluk, insanların bot olmadıklarını kanıtlamak için bir çevrimiçi güvenlik önlemi olarak bilgisayarları ve insanları birbirinden ayırmak için görüntü veya metin tabanlı bir captcha veya tam otomatik genel Turing testini kullanabilmelerinin nedenidir.

Taklit oyunu olarak da bilinen Turing testi, 1950 yılında bir İngiliz matematikçi ve bilgisayar bilimcisi tarafından geliştirilmiştir. Alan Turing Makinelerin nasıl akıllı insan benzeri davranışlar sergilediğini değerlendirmek.

Ama bir bilgisayar gerçekten bir insan beynine nasıl karşı koyar?

Bir süper bilgisayar, çok büyük miktardaki sayıları bir insandan daha hızlı işleyebilir.

Hartung, “Örneğin, AlphaGo (2017’de dünyanın 1 numaralı Go oyuncusunu yenen yapay zeka) 160.000 oyundan elde edilen verilerle eğitildi” dedi. “Bir kişinin bu kadar çok oyunu deneyimlemek için 175 yılı aşkın bir süre boyunca günde beş saat oynaması gerekir.”

Öte yandan, insan beyni, öğrenme ve karmaşık mantıksal kararlar alma konusunda daha iyi olduğu kadar enerji açısından da daha verimlidir. Bir hayvanı diğerinden ayırt edebilmek kadar basit bir şey, bilgisayarın yapamadığı şeyi insan beyninin kolaylıkla yapabileceği bir iştir.

Sınır 600 milyon dolar Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nda süper bilgisayar Tennessee’de 8.000 lb (3.629 kg) ağırlığında ve her bir dolap iki standart kamyonetin ağırlığına eşdeğer. Hartung, makinenin Haziran ayında tek bir insan beyninin hesaplama kapasitesini aştığını, ancak bir milyon kat daha fazla enerji kullandığını söyledi.

Hartung, “Beyin, modern bilgisayarlar tarafından hala eşsizdir” dedi.

“Beyinlerin ayrıca 2.500 (terabayt) gibi şaşırtıcı bir bilgi depolama kapasitesi var” diye ekledi. “Silikon bilgisayarların fiziksel sınırlarına ulaşıyoruz çünkü küçücük bir çipe daha fazla transistör sığdıramıyoruz.”

Biyobilgisayar nasıl çalışır?

Kök hücre öncüleri John B. Gordon ve Shinya Yamanaka Nobel Ödülü’nü kazandı 2012 yılında cilt gibi tam gelişmiş dokulardan hücrelerin oluşturulmasına olanak sağlayan bir teknoloji geliştirmek. Çığır açan araştırma, Hartung gibi bilim adamlarının canlı beyinleri taklit etmek ve beyin sağlığı için risk oluşturabilecek ilaçları test etmek ve belirlemek için kullanılan beyin organoidlerini geliştirmelerine olanak sağladı.

Hartung, diğer araştırmacıların kendisine beyin benzeri organoidlerin düşünüp düşünemeyeceğini veya bilince ulaşıp ulaşamayacağını sorduğunu hatırlıyor. Soru, onu organellere çevreleri ve onlarla nasıl etkileşim kuracakları hakkında bilgi vermeyi düşünmeye yöneltti.

Aynı zamanda Avrupa’daki Hayvan Deneylerine Alternatifler Merkezi’nin ortak direktörü olan Hartung, “Bu, insan beyninin nasıl çalıştığına dair araştırmaların önünü açıyor” dedi. “Çünkü sistemi manipüle etmeye, insan zihniyle etik olarak yapamayacağınız şeyleri yapmaya başlayabilirsiniz.”

Hartung, organik zekayı “bir insan ve beynin laboratuvar modelinde öğrenme ve duyusal işleme gibi bilişsel işlevlerin yeniden üretilmesi” olarak tanımlar.

Hartung’un şu anda kullanmakta olduğu beyin organellerinin OI veya organik zekaya genişletilmesi gerekiyor. Her organel, bir meyve sineğinin sinir sisteminde bulunabilecek kadar çok hücre içerir. A Tek organik İnsan beyni, insan beyninin yaklaşık milyonda biri ile üçü arasındadır, bu da yaklaşık 800 megabayt bellek depolama alanına eşdeğer olduğu anlamına gelir.

“Her biri yaklaşık 50.000 hücre içeren çok küçükler. OI için bu sayıyı 10 milyona çıkarmamız gerekecek” dedi.

Araştırmacılar ayrıca organellere bilgi göndermek ve organizmaların “düşündüklerine” dair okumalar almak için organellerle iletişim kurma yollarına ihtiyaç duyarlar. Çalışmanın yazarları, biyomühendislik ve makine öğreniminden gelen araçları ve yeni yenilikleri içeren bir plan geliştirdi. Araştırmacılar, bir organoid ağları aracılığıyla farklı türde girdi ve çıktılara izin vermenin, daha karmaşık görevlere izin vereceğini yazdı.

bir dosya geliştirdik Beyin-bilgisayar arayüz cihazı Hartung, geçen Ağustos ayında yayınlanan bir makalede tanıttığımız, bunun organoidler için bir tür elektroensefalogram (EEG) kapağı olduğunu söyledi. “Organoidden sinyalleri alabilen ve sinyalleri ona iletebilen minik elektrotlarla yoğun bir şekilde kaplanmış esnek bir kabuktur.”

Hartung, bir gün AI ve OI arasında “ikisinin birbirinin yeteneklerini keşfetmesine izin verecek” yararlı bir iletişim kanalı olacağını umuyor.

OI kullanma yolları

Araştırmacılar, organik zekanın en etkili katkılarının insan tıbbında görülebileceğini söyledi.

Beyin organoidleri, nörolojik rahatsızlıkları olan hastaların deri örneklerinden geliştirilebilir ve bilim insanlarının farklı ilaçların ve diğer faktörlerin onları nasıl etkilediğini test etmelerine olanak tanır.

Hartung, “OI ile nörolojik durumların bilişsel yönlerini de inceleyebiliriz.” Dedi. “Örneğin, sağlıklı insanlardan ve Alzheimer hastalarından elde edilen organellerdeki hafıza oluşumunu karşılaştırabilir ve ilgili eksiklikleri gidermeye çalışabiliriz. OI’yi böcek ilaçları gibi belirli maddelerin hafıza veya öğrenme sorunlarına neden olup olmadığını test etmek için de kullanabiliriz.”

Beyin organoidleri ayrıca insan bilişini anlamanın yeni bir yolunu açabilir.

Johns Hopkins Üniversitesi’nde çevre sağlığı ve mühendisliği profesörü yardımcısı Lena Smirnova yaptığı açıklamada, “Tipik gelişim bağışçılarından beyin organoidlerini otistik bağışçılardan beyin organoidleriyle karşılaştırmak istiyoruz” dedi.

“Biyobilgisayar için geliştirdiğimiz araçlar, otizmin nöral ağlarındaki değişiklikleri, hayvanları kullanmak veya hastalara erişmek zorunda kalmadan anlamamıza izin verecek araçlarla aynı araçlardır, böylece hastaların bu bilişleri edinmelerinin ardındaki mekanizmaları anlayabiliriz. dedi.

Organik zeka yaratmak için beyin organoidlerinin kullanımı henüz başlangıç ​​aşamasındadır. Hartung, fare beyin gücüne sahip bir bilgisayarla karşılaştırılabilir bir OI geliştirmenin onlarca yıl sürebileceğini söyledi.

Ancak şimdiden neyin mümkün olduğunu gösteren umut verici sonuçlar var. Avustralya’nın Melbourne kentindeki Cortical Labs’ın baş bilim sorumlusu Dr. Brett Kagan ve ekibi yakın zamanda şunu gösterdi: Beyin hücreleri pong oynamayı öğrenebilirvideo oyunu.

Hartung, “Ekipleri bunu zaten beyin organoidleriyle test ediyor” dedi. “Ve bu deneyi organellerle çoğaltmanın gerçekten OI’nin temel tanımını yerine getirdiğini söyleyebilirim. Buradan itibaren, OI’nin tam potansiyelini gerçekleştirmek için topluluğu, araçları ve teknikleri inşa etme meselesi.”

Beyin organellerinin etiği

Bilişsel işlevlere sahip beyin organoidlerinin yaratılması, bilinç geliştirip geliştiremeyecekleri veya acı hissedip hissedemeyecekleri ve hücreleri onları yapmak için kullanılanların organoidler üzerinde herhangi bir hakları olup olmadığı da dahil olmak üzere bir dizi etik kaygıyı gündeme getiriyor.

Hartung, “Vizyonumuzun önemli bir parçası, OI’yi etik ve sosyal açıdan sorumlu bir şekilde geliştirmektir” dedi. “Bu nedenle, ‘yerleşik etik’ yaklaşımını oluşturmak için en başından beri etik uzmanlarıyla ortaklık kurduk. Araştırmalar geliştikçe tüm etik sorunlar bilim adamları, etikçiler ve genel uzmanlardan oluşan ekipler tarafından sürekli olarak değerlendirilecektir.”

Güney Afrika’daki Cape Town Üniversitesi’nde fikri mülkiyet hukuku fahri profesörü olan Julian Kinderler, kamuoyunu organik zekayı anlamaya ve geliştirmeye dahil etmenin kritik önem taşıdığını, ayrı olarak yayınlanan bir siyasi içgörüde yazıyor. Kinderlerer, yeni OI çalışmasına dahil edilmedi.

Kinderler, “İnsanlar ve insan yapıları arasındaki etkileşimin ayrımları bulanıklaştırdığı yeni bir dünyaya giriyoruz” diye yazdı. “Toplum, yeni keşifler için pasif bir şekilde bekleyemez; potansiyel etik ikilemleri belirleme ve çözme ve herhangi bir deneyin henüz tanımlanmamış olan etik sınırlar içinde kalmasını sağlama sürecine dahil olmalıdır.”

Evrimi izleyin ChatGPT gibi yapay zeka New York City’deki Columbia Üniversitesi’nde araştırma stratejisi ve inovasyondan sorumlu dekan yardımcısı ve çevre sağlığı bilimleri profesörü Gary Miller, bilgisayarların Turing testini geçmeye ne kadar yakın olduğunu bazılarının bilgisayarların Turing testini geçmeye ne kadar yakın olduğunu merak etmesine neden oldu, diye yazdı. Salı günü yayınlanan ayrı bir makale. Miller, Johns Hopkins çalışmasına dahil değildi.

ChatGPT internette verimli bir şekilde bilgi toplayabilse de, kültürlü bir hücresel sistem gibi sıcaklıktaki bir değişikliğe yanıt veremez, diye yazdı.

Miller, “Metabrane sistemleri zeka ve bilincin temel yönlerini sergileyebilir” diye yazıyor.

“Bu, etikçilerin de dahil edilmesi gereken, teknolojinin etik sonuçlarının sağlam bir şekilde incelenmesini gerektiriyor. Daha büyük sorunun toplum üzerindeki potansiyel etki olduğunu kabul ederek, sürecin her adımının bilimsel bütünlük içinde yürütülmesini sağlamalıyız. OI, insan bilişi ile makine zekası arasındaki çizgi ve teknoloji ve biyoloji, gerekli etik ve ahlaki tartışmaları geride bırakabilecek bir hızda ilerliyor. Bu ortaya çıkan alan, bu tür ahlaki ve etik sorunları ele almak için güçlü bir yaklaşım benimsemeli ve almalıdır. teknoloji ahlaki uçuruma düşmeden önce bilimsel gelişmeler.”