Počítače z ľudských neurónov môžu vyriešiť extrémnu spotrebu energie AI
KĽÚČOVÉ ZISTENIA
-
Biopočítače sú miliónkrát energeticky efektívnejšie než tradičné čipy.
-
Platforma FinalSpark ponúka vzdialený prístup k 16 mozgovým organoidom.
-
Tréning jedného AI modelu dnes spotrebuje energiu pre tisíce domácností.
V zúfalom hľadaní udržateľnej budúcnosti pre čoraz hladnejšiu umelú inteligenciu sa vedci obrátili k najdokonalejšiemu procesoru, aký kedy vznikol. Švajčiarsky startup FinalSpark spustil prvú online platformu na svete, ktorá umožňuje výskumníkom vykonávať výpočty na živých ľudských neurónoch.
Tento systém, nazývaný „Neuroplatform“, využíva 16 mozgových organoidov – čo sú trojrozmerné zhluky živých buniek vypestované v laboratóriu. Tieto miniatúrne biologické procesory sú prepojené so svetom pomocou sústavy elektród, ktoré im posielajú signály a snímajú ich reakcie.
Hlavným dôvodom pre tento radikálny odklon od kremíka je neuveriteľná energetická efektivita biológie. Biopočítače spotrebujú pri porovnateľných úlohách až miliónkrát menej energie než ich tradičné digitálne náprotivky. Pre ilustráciu, najvýkonnejšie superpočítače dneška, ako napríklad HPE Frontier, potrebujú na dosiahnutie výkonu 1 exaFLOP približne 21 megawattov energie.
Ľudský mozog pritom dokáže spracovávať informácie s podobnou komplexitou pri spotrebe iba 20 wattov, čo je menej ako bežná žiarovka. Tento priepastný rozdiel v efektivite je kľúčový pre ďalší rozvoj umelej inteligencie, ktorá naráža na energetické limity.
Tréning jedného veľkého jazykového modelu, ako je GPT-3, spotrebuje približne 10 gigawatthodín energie. To zodpovedá ročnej spotrebe tisícok európskych domácností, čo predstavuje obrovskú záťaž pre životné prostredie. Biologické neuróny majú navyše prirodzenú schopnosť učiť sa a reorganizovať svoje synaptické spojenia, čo je proces známy ako neuroplasticita.
Platforma FinalSpark umožňuje vedcom tento proces monitorovať a ovládať pomocou štandardného programovacieho jazyka Python, čím spája biológiu s informatikou. Udržanie týchto „živých procesorov“ pri živote je však technologicky nesmierne náročná úloha, ktorá vyžaduje precízne podmienky.
Organoidy sú umiestnené v špeciálnych mikrofluidných komorách, ktoré im neustále dodávajú živiny a udržiavajú stabilnú teplotu a pH prostredia 24 hodín denne. Hoci je správa živého tkaniva komplexná, FinalSpark dokázal tieto procesy automatizovať natoľko, že platforma je dostupná aj pre univerzity.
Výskumné tímy si môžu prenajať prístup k týmto neuro-procesorom za cenu okolo 1 000 eur mesačne. Tento prístup, označovaný ako „wetware“ computing, kombinuje to najlepšie z hardvéru, softvéru a biológie. Ak sa technológia osvedčí, mohla by drasticky znížiť uhlíkovú stopu celého technologického sektora.
Zároveň otvára dvere k novým typom algoritmov, ktoré sa neučia hrubou silou, ale organickým prispôsobovaním sa. Výskum v tejto oblasti je zatiaľ v začiatkoch, ale potenciál nahradiť energeticky náročné dátové centrá biologickými je fascinujúci. Stojíme na prahu éry, kedy sa hranica medzi počítačom a živým organizmom začína strácať.
PREČO JE TO DÔLEŽITÉ Biologické čipy môžu vyriešiť kritický problém spotreby energie v AI a priniesť nové formy učenia.
Zdroj: interestingengineering.com foto: FinalSpark
