آیا آینده هوش مصنوعی به بافت‌های زنده وابسته است؟
به گزارش پردیس هوش مصنوعی و نوآوری دیجیتال ایران، تصور کنید پردازنده‌ها به جای تراشه‌های سیلیکونی، از بافت‌های زنده ساخته شده باشند. Brainoware که به تازگی در Nature Electronics معرفی شده، این تصور را به واقعیت نزدیک کرده است. سیستمی که با استفاده از «ارگانوئیدهای مغزی انسانی» پردازش پیشرفته اطلاعات را ممکن می‌سازد. این سامانه، به جای بهره‌گیری صرف از تراشه‌های سیلیکونی، از بافت‌های زنده مغزی ساخته‌شده از سلول‌های بنیادی انسانی استفاده می‌کند و توانایی چشمگیری در انجام وظایف پیچیده‌ای همچون تشخیص گفتار و پیش‌بینی معادلات غیرخطی نشان داده است.
سازوکار Brainoware
Brainoware با قرارگیری بر روی آرایه‌ای از الکترودها، نورون‌های زنده را به عنوان «مخزن پردازشی زنده» به کار می‌گیرد. سیگنال‌های ورودی ابتدا به رشته‌هایی از تحریکات الکتریکی زمان‌بندی شده تبدیل می‌شوند و سپس توسط ارگانوئید پردازش می‌شوند. ویژگی برجسته این روش، توانایی در یادگیری خودبه‌خودی (unsupervised learning)، انطباق پویا و برخورداری از حافظه کاهنده است؛ ویژگی‌هایی که آن را بسیار به عملکرد طبیعی مغز انسان نزدیک می‌کند.
نتایج آزمایش‌ها
آزمایش‌ها نشان دادند که دقت Brainoware در تشخیص گفتار، با تحریک‌های آموزشی، از حدود ۵۱ درصد به ۷۸ درصد ارتقا یافته است. همچنین، این سامانه در پیش‌بینی رفتارهای دینامیکی غیرخطی مانند معادلات هنون عملکردی برتر نسبت به شبکه‌های عصبی مصنوعی و روش‌های مرسوم از خود نشان داد. تحلیل‌های بیشتر نشان داد که این بهبود عملکرد نتیجه تغییرات واقعی در الگوهای اتصال عصبی ارگانوئیدها بوده است که نشانه‌ای از شکل‌گیری یادگیری زیستی واقعی میتواند باشد.
چالش‌ها و فرصت‌ها
علی‌رغم پتانسیل چشمگیر، Brainoware با چالش‌هایی همچون دشواری‌های پرورش و نگهداری ارگانوئیدهای مغزی، مصرف بالای انرژی تجهیزات جانبی و کمبود ابزارهای پیشرفته مدیریت داده‌های پیچیده مواجه است.
چشم‌انداز آینده
Brainoware نویدبخش آغاز یک الگوی جدید در حوزه هوش مصنوعی و محاسبات است؛ عصری که در آن دستگاه‌های محاسباتی ترکیبی از اجزای زنده و مصنوعی خواهند بود. این فناوری، پرسش‌های عمیقی درباره مفهوم آگاهی، مرزهای زیست‌شناختی و حقوق سلول‌های زنده مطرح خواهد کرد و میتواند به تحولی بنیادی در فهم انسان از رابطه میان حیات و فناوری منجر شود.