#İnnovativ texnologiyalar #Robototexnika və AI #Xəbərlər

Alimlər insan beyni hüceyrələri tərəfindən dəstəklənən biokompüterlər yaratmaq planını açıqlayıblar

Süni intellektin təsirli təcrübəsinə baxmayaraq, onun hesablama gücü insan beynininkinə nisbətən zəifləyir. Elm adamları bu gün hesablamaları irəli aparmaq üçün inqilabi bir yol açır: laboratoriyada yetişdirilən beyin orqanoidlərinin bioloji aparat kimi xidmət etdiyi orqanoid intellekt (OI). Müəlliflər Frontiers in Science jurnalında dərc olunan məqalədə deyirlər: “Bu yeni biokompüter sahəsi hesablama sürəti, emal gücü, məlumatların səmərəliliyi və saxlama imkanlarında misli görünməmiş irəliləyişlər vəd edir – bunların hamısı daha az enerji tələbatı ilə” . 

Süni intellekt (AI) çoxdan insan beynindən ilhamlanıb. Bu yanaşma olduqca müvəffəq oldu: süni intellekt təsirli nailiyyətlərlə öyünür – tibbi vəziyyətlərin diaqnozundan tutmuş şeirlər yazmağa qədər. Yenə də orijinal model bir çox cəhətdən maşınları üstələməkdə davam edir. Buna görə də, məsələn, onlayn olaraq əhəmiyyətsiz görüntü testləri ilə “insanlığımızı sübut edə bilərik”. Bəs süni intellektin beyinə daha çox bənzəməsinə çalışmaq əvəzinə birbaşa mənbəyə getsək nə olar? 

Müxtəlif elmlər üzrə elm adamları, beyin orqanoidləri adlanan beyin hüceyrələrinin üçölçülü mədəniyyətlərinin bioloji aparat kimi xidmət etdiyi inqilabi biokompüterlər yaratmaq üzərində işləyirlər. Onlar bu vizyonu həyata keçirmək üçün yol xəritəsini Frontiers in Science jurnalında təsvir edirlər .  

“Biz bu yeni fənlərarası sahəni “orqanoid zəka” (OI) adlandırırıq” dedi Cons Hopkins Universitetinin professoru Tomas Hartunq. “Ən yaxşı alimlərdən ibarət bir cəmiyyət bu texnologiyanı inkişaf etdirmək üçün toplanıb və inanırıq ki, bu texnologiya sürətli, güclü və səmərəli biokompüterlərin yeni dövrünü açacaq ”.   

Beyin orqanoidləri nədir və onlar nə üçün yaxşı kompüterlər düzəldirlər?  

Beyin orqanoidləri laboratoriyada yetişdirilən hüceyrə mədəniyyətinin bir növüdür. Beyin orqanoidləri “mini beyinlər” olmasa da, onlar öyrənmə və yaddaş kimi idrak funksiyaları üçün vacib olan neyronlar və digər beyin hüceyrələri kimi beyin funksiyası və strukturunun əsas aspektlərini bölüşürlər. Həmçinin, əksər hüceyrə mədəniyyətləri düz olduğu halda, orqanoidlər üç ölçülü bir quruluşa malikdir. Bu, mədəniyyətin hüceyrə sıxlığını 1000 dəfə artırır, yəni neyronlar daha çox əlaqə yarada bilər.   

Bəs beyin orqanoidləri beynin yaxşı təqlidi olsa belə, nə üçün yaxşı kompüterlər düzəldirlər? Axı kompüterlər beyindən daha ağıllı və sürətli deyilmi?  

“Silikon əsaslı kompüterlər rəqəmlərlə daha yaxşı olsa da, beyinlər öyrənmədə daha yaxşıdır” deyə Hartung izah etdi. “Məsələn, AlphaGo [2017-ci ildə dünyanın bir nömrəli Go oyunçusunu məğlub edən süni intellekt] 160.000 oyundan əldə edilən məlumatlar üzərində təlim keçib. A. İnsan bu çoxlu oyunları yaşamaq üçün 175 ildən çox gündə beş saat oynamaq məcburiyyətində qalacaq.  

Beyinlər təkcə üstün öyrənənlər deyil, həm də enerji baxımından daha səmərəlidirlər. Məsələn, AlphaGo-nun məşqinə sərf olunan enerji, on il ərzində aktiv bir yetkin insanı saxlamaq üçün lazım olandan artıqdır. 

“Beyinlər həmçinin 2500 TB həcmində təxmin edilən məlumat saxlamaq üçün heyrətamiz qabiliyyətə malikdir” deyə Hartung əlavə edib. “Biz silikon kompüterlərin fiziki sərhədlərinə çatırıq, çünki kiçik bir çipdə daha çox tranzistor yığa bilmirik. Ancaq beyin tamamilə fərqli şəkildə bağlanır. 1015-dən çox əlaqə nöqtəsi ilə əlaqəli təxminən 100 milyard neyron var. İndiki texnologiyamızla müqayisədə bu, böyük güc fərqidir.” 


Orijinal məqaləni oxuyun


Orqanoid kəşfiyyat biokompüterləri nə kimi görünür? 

Hartung’a görə, mövcud beyin orqanoidləri OI üçün genişləndirilməlidir. “Onlar çox kiçikdir, hər birində təxminən 50.000 hüceyrə var. OI üçün bu rəqəmi 10 milyona çatdırmalıyıq” dedi. 

Paralel olaraq, müəlliflər orqanoidlərlə ünsiyyət qurmaq üçün texnologiyaları da inkişaf etdirirlər: başqa sözlə, onlara məlumat göndərmək və onların “düşündüklərini” oxumaq. Müəlliflər biomühəndislik və maşın öyrənməsi kimi müxtəlif elmi fənlərdən alətləri uyğunlaşdırmağı, eləcə də yeni stimullaşdırma və qeyd aparatlarını hazırlamağı planlaşdırırlar.  

“Biz keçən avqustda dərc olunmuş məqalədə təqdim etdiyimiz orqanoidlər üçün bir növ EEG qapağı olan beyin-kompüter interfeysi cihazı hazırladıq. Bu, həm orqanoiddən gələn siqnalları götürə, həm də ona siqnal ötürə bilən kiçik elektrodlarla sıx şəkildə örtülmüş çevik qabıqdır”, – Hartunq bildirib.  

Müəlliflər, nəhayət, OI-nin geniş spektrli stimullaşdırma və qeyd alətlərini birləşdirəcəyini düşünürlər. Bunlar daha mürəkkəb hesablamaları həyata keçirən bir-birinə bağlı orqanoidlər şəbəkələri arasında qarşılıqlı əlaqəni təşkil edəcək.

https://youtube.com/watch?v=Dgihhl2SR20%3Frel%3D0%26autoplay%3D0%26mute%3D1%26controls%3D0%26cc_load_policy%3D0

Orqanoid kəşfiyyat nevroloji vəziyyətlərin qarşısının alınmasına və müalicəsinə kömək edə bilər

OI-nin vədi kompüterdən və tibbdən kənara çıxır. Noble Mükafatçılar John Gurdon və Shinya Yamanaka tərəfindən hazırlanmış təməlqoyma texnikası sayəsində yetkin toxumalardan beyin orqanoidləri istehsal edilə bilər. Bu o deməkdir ki, alimlər Alzheimer xəstəliyi kimi sinir xəstəliklərindən əziyyət çəkən xəstələrin dəri nümunələrindən fərdiləşdirilmiş beyin orqanoidləri hazırlaya bilərlər. Daha sonra genetik faktorların, dərmanların və toksinlərin bu şərtlərə necə təsir etdiyini araşdırmaq üçün çoxlu testlər keçirə bilərlər.  

“OI ilə biz nevroloji vəziyyətlərin idrak aspektlərini də öyrənə bilərik” dedi Hartung. “Məsələn, sağlam insanlardan və Alzheimer xəstələrindən alınan orqanoidlərdə yaddaşın formalaşmasını müqayisə edə və nisbi çatışmazlıqları düzəltməyə çalışa bilərik. Biz həmçinin pestisidlər kimi bəzi maddələrin yaddaş və ya öyrənmə problemlərinə səbəb olub-olmadığını yoxlamaq üçün OI-dən istifadə edə bilərik .” 

Etik mülahizələri nəzərə alaraq 

İnsan beynini öyrənə, yadda saxlaya və ətraf mühitlə qarşılıqlı əlaqə qura bilən orqanoidlərin yaradılması mürəkkəb etik suallar doğurur. Məsələn, ibtidai formada belə şüur ​​inkişaf etdirə bilərdilərmi? Onlar ağrı və ya əzab çəkə bilərmi? İnsanların öz hüceyrələrindən hazırlanmış beyin orqanoidləri ilə bağlı hansı hüquqları var?   

Müəlliflər bu məsələlərdən çox xəbərdardırlar. “Vizyonumuzun əsas hissəsi OI-ni etik və sosial məsuliyyətli şəkildə inkişaf etdirməkdir” dedi Hartung. “Bu səbəbdən biz “yerləşmiş etika” yanaşmasını yaratmaq üçün əvvəldən etika mütəxəssisləri ilə əməkdaşlıq etdik. Tədqiqat inkişaf etdikcə bütün etik məsələlər elm adamları, etika mütəxəssisləri və ictimaiyyətdən ibarət qruplar tərəfindən davamlı olaraq qiymətləndiriləcək.” 

İlk orqanoid zəkadan nə qədər uzağıq? 

OI hələ körpəlikdə olsa da, məqalənin həmmüəlliflərindən biri – Kortikal Laboratoriyaların Baş Elmi Direktoru Dr Brett Kaqan tərəfindən bu yaxınlarda dərc edilmiş bir araşdırma konsepsiyanın sübutunu təqdim edir. Onun komandası göstərdi ki, normal, düz beyin hüceyrə mədəniyyəti Pong video oyununu oynamağı öyrənə bilər.  

“Onların komandası artıq bunu beyin orqanoidləri ilə sınaqdan keçirir” dedi Hartung. “Və mən deyərdim ki, bu təcrübəni orqanoidlərlə təkrarlamaq artıq OI-nin əsas tərifini yerinə yetirir. Bundan sonra OI-nin tam potensialını reallaşdırmaq üçün icma, alətlər və texnologiyalar yaratmaqdan başqa bir şey yoxdur”.