Neuroni umani vii joacă Doom: Un pas important în calculul biologic
Cercetătorii au antrenat celule cerebrale umane vii, conectate la un sistem de calcul bazat pe siliciu, să joace celebrul joc video Doom. Experimentul realizat de startup-ul australian Cortical Labs marchează un moment important în domeniul sistemelor de calcul biologic, demonstrând potențialul tot mai mare al integrării biologiei cu tehnologia digitală.
Echipa de cercetare a folosit sistemul CL-1, care combină neuroni vii cu componente electronice. Această abordare, denumită de cercetători „biologie programabilă”, deschide noi perspective în dezvoltarea unor sisteme de calcul hibride, capabile să proceseze informații complexe într-un mod eficient energetic.
Cum funcționează sistemul neuronal care joacă Doom
Pentru a realiza acest experiment, cercetătorii au cultivat aproximativ 200.000 de neuroni umani pe o matrice de microelectrozi, creând astfel un procesor neural hibrid. Cipul CL-1 a tradus datele digitale ale jocului în semnale electrice, pe care neuronii vii le-au putut interpreta. În același timp, răspunsurile neuronale au fost convertite în comenzi digitale, permițând controlul jocului.
Prin această interfață, neuronii au reușit să interacționeze cu mediul 3D al jocului Doom. Au navigat pe hartă, au vizat inamicii și au tras cu armele în timp real. Echipa de cercetare a observat o învățare adaptativă și un comportament orientat către obiective în timpul jocului. Deși neuronii nu pot concura încă cu jucătorii umani, experimentul a demonstrat capacitatea sistemelor neuronale vii de a învăța sarcini digitale complexe.
Această realizare se bazează pe un experiment anterior, din 2021, când aceeași echipă a antrenat neuroni crescuți în laborator să joace Pong. Adaptarea sistemului pentru Doom a fost mult mai rapidă. Dezvoltatorul independent Sean Cole a creat o interfață Python, permițând neuronilor să interpreteze semnalele jocului. În doar o săptămână, sistemul neuronal a reușit să navigheze autonom în mediul jocului.
Posibile aplicații viitoare ale calculului biologic
Cercetătorii consideră că sistemele de calcul biologic ar putea, într-o zi, să completeze procesoarele clasice din siliciu. Neuronii vii pot procesa informații complexe și incerte, consumând mult mai puțină energie decât cipurile tradiționale. Această capacitate ar putea face sistemele hibride utile pentru robotică și pentru sarcini de decizie în timp real.
Oamenii de știință explorează posibilitatea utilizării acestor sisteme pentru a controla membre robotice sau pentru a dezvolta interfețe neuronale avansate. Provocări majore rămân, totuși, înțelegerea modului în care neuronii percep mediile digitale fără organe senzoriale, dar experimentul reprezintă un pas important spre integrarea rețelelor neuronale vii cu computerele. Cercetătorii cred că „inteligența biologică ar putea alimenta, într-o zi, noi forme de tehnologie”.
Cortical Labs a anunțat că va continua cercetările în domeniul calculului biologic, cu scopul de a dezvolta tehnologii inovatoare care să îmbine avantajele biologiei și ale informaticii.
