Výzkumníci z Cortical Labs v Austrálii dosáhli významného pokroku v oblasti biopočítačů: počítač běžící na lidských mozkových buňkách vypěstovaných v laboratoři nyní může hrát klasickou videohru Doom. Přestože ještě není profesionálním hráčem, jde o důležitý krok vpřed ve vývoji hybridních organických technologií kombinující biologické a křemíkové systémy.
Od pongu po střílečky z pohledu první osoby
Tento úspěch navazuje na předchozí práci s DishBrain, dřívějším biopočítačem využívajícím asi 800 000 lidských neuronů. DishBrain prokázal potenciál těchto biologických obvodů tím, že se v roce 2021 úspěšně naučil hrát Pong. Mnohem větší výzvu však představoval Doom se svou dynamickou grafikou a požadavky na výpočetní výkon v reálném čase.
Klíčovou inovací je nový vývoj od Cortical Labs nazvaný „CL1“, který nazývají prvním nasaditelným biologickým počítačem na světě. Otevřené rozhraní CL1, programovatelné v Pythonu, umožnilo nezávislému vývojáři Seanu Coleovi přizpůsobit biopočítač tak, aby interpretoval vizuální data z Doom jako vzory elektrické stimulace pro neurony.
Proč je to důležité: nejen hry
Možnost spustit Doom není jen technologický trik. Ukazuje schopnost biopočítače pro adaptivní, na cíl orientované učení v reálném čase, což je základní požadavek pro složitější aplikace. Tradiční strojové učení často vyžaduje obrovské datové sady a výpočetní výkon; tento biologický přístup navrhuje alternativu, která může být v určitých úkolech účinnější.
Dlouhodobé důsledky sahají daleko za hranice hraní. Cortical Labs si představuje biopočítače, které ovládají robotické končetiny, provádějí digitální programy nebo dokonce zpracovávají specializované výpočetní úlohy, které přetěžují konvenční křemíkové systémy.
Cesta vpřed
Aktuální biopočítač stále často prohrává v Doom, ale funguje lépe než náhodné přehrávání. Výzkumníci očekávají rychlá zlepšení, jak se algoritmy vyvíjejí. Rychlost dosažení této úrovně CL1 také překonala typické systémy křemíkového strojového učení.
„Byl to důležitý milník, protože to prokázalo adaptivní učení zaměřené na cíl v reálném čase,“ řekl Brett Kagan, hlavní vědecký ředitel a provozní ředitel Cortical Labs.
Tento úspěch zdůrazňuje rostoucí trend v biohybridních počítačích, kde jsou živé buňky integrovány s umělými systémy. Budoucnost tohoto oboru závisí na další optimalizaci rozhraní mezi neurony a digitálními vstupy a také na škálování neuronových sítí za účelem zvýšení výpočetního výkonu.
