پژوهشگران دانشگاه جانز هاپكینز :
زمان ظهور کامپیوتر های بیولوژیکی فرا رسیده است!
ما دیجیتال: به گزارش ما دیجیتال، گروهی از پژوهشگران «دانشگاه جانز هاپکینز» در مقاله جدیدی خاطرنشان کرده اند که کامپیوتر های بیولوژیکی می توانند در بعضی از کاربردهای ویژه، از کامپیوتر های امروزی پیشی بگیرند و الان زمان ایجاد آنها فرا رسیده است.
به گزارش ما دیجیتال به نقل از ایسنا و به نقل از نوروساینس نیوز، پژوهشگران «دانشگاه جانز هاپکینز»(JHU) به همراه دکتر «برت کاگان»(Brett Kagan)، دانشمند ارشد استارت آپ «کورتیکال لبز»(Cortical Labs) در ملبورن که بتازگی توسعه پروژه «دیش برین»(DishBrain) را سرپرستی کرده است، می گویند که زمان ایجاد نوع جدیدی از کامپیوتر فرا رسیده است که در آن سلول های انسانی یاد بگیرند در یک پتری دیش، «پونگ»(Pong) بازی کنند.
این گروه پژوهشی در مقاله پروژه خود توضیح داده اند که چگونه کامپیوتر های بیولوژیکی می توانند در کاربردهای ویژه از کامپیوتر های الکترونیکی امروزی پیشی بگیرند اما بخش کوچکی از برق مورد نیاز کامپیوتر های امروزی را به کار ببرند.
پژوهشگران با ساختن خوشه های کوچکی از ۵۰ هزار سلول مغزی که از سلول های بنیادی پرورش یافته اند و به نام «ارگانوئیدها»(Organoids) شناخته می شوند، کار خودرا شروع کردند. این حدود یک سوم اندازه مغز مگس میوه است. پژوهشگران بدنبال ۱۰ میلیون نورون هستند که تقریباً به تعداد نورون های مغز لاک پشت خواهند بود. در مقایسه، مغز انسان به طور متوسط بیش از ۸۰ میلیارد نورون دارد.
این مقاله نشان میدهد که مغز انسان برای انجام دادن کارهای ویژه چگونه به شکل گسترده از ماشین ها پیشی می گیرد. برای مثال، انسان ها می توانند یاد بگیرند که دو چیز را با بهره گیری از چند نمونه تشخیص دهند. این در حالیست که الگوریتم های هوش مصنوعی به هزاران نمونه نیاز دارند. بااینکه هوش مصنوعی در سال ۲۰۱۶ قهرمان جهان را در بازی «Go» شکست داد اما روی داده های ۱۶۰ هزار بازی آموزش دید که معادل پنج ساعت بازی در هر روز برای بیش از ۱۷۵ سال بود.
مغز انرژی کارآمدتری دارد. تصور بر این است که مغز ما می تواند معادل بیش از یک میلیون برابر ظرفیت یک کامپیوتر خانگی متوسط را با بهره گیری از انرژی معادل چند وات ذخیره کند. در مقابل، پایگاه های داده آمریکا سالانه بیش از ۱۵ هزار مگاوات انرژی مصرف می کنند که بیشتر آن توسط ده ها نیروگاه تولید می شود.
پژوهشگران در این مقاله، طرح خودرا برای «هوش ارگانوئیدی»(OI) یا ارگانوئیدهای مغزی پرورش یافته در کشت سلولی ترسیم کرده اند. بااینکه ارگانوئیدهای مغز، «مغز کوچک» نیستند اما جنبه های کلیدی عملکرد و ساختار مغز را دارند. ارگانوئیدها هم اکنون باید بطور شایان توجهی از حدود ۵۰ هزار سلول افزایش یابند. پروفسور «توماس هارتانگ»(Thomas Hartung)، پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: برای دست یافتن به هوش ارگانوئیدی، ما باید این تعداد را به ۱۰ میلیون افزایش دهیم.
کاگان و همکارانش در کورتیکال لبز پیش تر نشان داده اند که ایجاد کامپیوتر های بیولوژیکی مبتنی بر سلول های مغز انسان امکان پذیر است. مقاله ای که بتازگی در مجله «Neuron» به چاپ رسید، نشان داد که یک کشت مسطح از سلول های مغزی می تواند بازی ویدیویی پونگ را یاد بگیرد.
کاگان اظهار داشت: ما نشان داده ایم که می توانیم با نورون های بیولوژیکی زنده به شکلی تعامل داشته باشیم که آنها را ملزم به تغییر دادن فعالیت هایشان نماییم و چیزی شبیه به هوش را پدید آوریم. کورتیکال لبز با همکاری گروهی از افراد اعجاب انگیز که توسط پروفسور هارتانگ و همکارانش برای ارائه هوش ارگانوئیدی گردآوری شده اند، حالا در تلاش است تا این کار را با ارگانوئیدهای مغزی تکرار کند.
هارتانگ اظهار داشت: من می توانم بگویم که تکرار کردن آزمایش با ارگانوئیدها، تعریف اولیه هوش ارگانوئیدی را برآورده می کند. از اینجا به بعد، موضوع فقط ایجاد جامعه، تجهیزات و فناوری های لازم برای تحقق یافتن پتانسیل کامل هوش ارگانوئیدی است.
کاگان اظهار داشت: این حوزه جدید محاسبات زیستی، پیشرفت های بی سابقه ای را در سرعت محاسبات، قدرت پردازش، کارآیی داده و قابلیت های ذخیره سازی نوید می دهد که همگی آنها به انرژی کمتری نیاز دارند. جنبه هیجان انگیز این همکاری، روحیه مشارکتی است که در آن شکل گرفت. گردهم آوردن این متخصصان متفاوت نه فقط برای رسیدن به موفقیت حیاتی می باشد، بلکه یک نقطه تماس حیاتی را برای همکاری در صنعت فراهم می آورد.
این فناوری می تواند دانشمندان را قادر سازد تا ارگانوئیدهای شخصی سازی شده مغز بیماران مبتلا به اختلالات عصبی مانند آلزایمر را مطالعه کنند و آزمایش هایی را جهت بررسی چگونگی تأثیر عوامل ژنتیکی، داروها و سموم بر این بیماریها انجام دهند.
این پژوهش، در مجله «Frontiers in Science» به چاپ رسید.
منبع: ما دیجیتال
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب