Hybridný bio počítač využíva 80 000 živých mozgových buniek

Výskumníkom z Illinoiskej univerzity v USA sa podarilo zostaviť živý počítač kultiváciou viac ako 80 000 myších kmeňových buniek. Počítač vytvorený z desiatok tisícov živých myších mozgových buniek dokáže rozpoznať svetelné vzory. Tím prezentoval svoje zistenia v Americkom inštitúte fyziky vo forme počítača s veľkosťou dlane. Článok bol publikovaný v časopise New Scientist. Vedci umiestnili 80 000 preprogramovaných myších kmeňových buniek medzi optické vlákna na mriežke elektród.

Bunky boli počas experimentu udržiavané nažive v inkubátore a tím trénoval počítač opakovaným blikaním desiatich rôznych vzorov elektrických impulzov počas jednej hodiny. Následne zaznamenal a analyzoval signály vysielané neurónmi po 30 minútach odpočinku. Aký dobrý bol počítač pri analýze údajov? Spočiatku jeho skóre nebolo vysoké. Meria sa na stupnici od 0 do 1, pričom 1 znamená dokonalé rozpoznanie vzorov. Prvé skóre neprekročilo koeficient 0,6 pre náhodné výkyvy elektrickej energie vychádzajúcej z neurónov.

Neskôr tím našiel zmes chemických látok a elektronických impulzov, ktorá by zrejme mohla takúto náhodnosť utlmiť. Konečným výsledkom potom bolo skóre až 0,98. Prečo vedci experimentujú s týmto druhom výpočtovej techniky? Takéto hybridné počítače spájajú neuróny vyrobené zo živých buniek s bežnými počítačovými čipmi, ktoré sa používajú na čítanie údajov. Ide o to, že rozdelenie práce medzi živé bunky a kremík skracuje čas a energiu potrebnú na trénovanie tradičnejších neurónových sietí.

Očakáva sa, že hybridný počítač by sa mohol použiť na vytvorenie efektívnejších zariadení, ktoré by mohli zachovať svoju funkčnosť aj v prípade poškodenia alebo poruchy jednotlivých častí. V súčasnosti sa tento počítač – myšací mozog ešte nemôže vyrovnať bežným neurónovým sieťam, pokiaľ ide o hrubý výkon, ale cieľom tímu je vytvoriť väčší živý počítač. Je však znepokojujúce, že by väčší živý počítač mohol začať vykazovať správanie, ktoré nebolo zadané alebo na ktoré neurónová sieť nebola trénovaná.

Nie je to prvýkrát, čo boli myšie bunky použité v takejto divokej biohybridnej technológii. Vedci v januári odhalili, že pomocou myších svalov a 3D tlače na vytvorenie mäkkého lešenia prinútili malého robota chodiť a orientovať sa v malom bludisku. Jednou z reálnejších aplikácií je robot, ktorý by nakoniec mohol vnímať svoje okolie a zároveň spracovávať údaje. Výskumníci tiež tvrdia, že živé bunky v počítačoch by mohli zvýšiť energetickú účinnosť rezervoárových výpočtových zariadení (používaných na najvyššie algoritmy strojového učenia), pričom by fungovali ako záloha pre komponenty v prípade ich poruchy.

Zdroj: pcgamer.com.