Die Forschung an Organoiden – im Labor gezüchteten kleinen Ansammlungen spezialisierter lebender Zellen, die die Funktionsweise eines Organs nachahmen – schreitet rasant voran. Ursprünglich wurde dieser Ansatz hauptsächlich zum Testen von Substanzen an sehr spezifischen Zellpopulationen verwendet, insbesondere in der Entwicklung von medikamentösen Behandlungen. Doch seit einiger Zeit gibt es einen ganz bestimmten Typ, der deutlich mehr Aufmerksamkeit zu erregen scheint als die anderen: Gehirnorganoide.
Diese synthetischen Minigehirne, die nichts denken oder fühlen können, aber dennoch auf der grundlegendsten Ebene funktionsfähig bleiben, spielen eine wichtige Rolle in der Grundlagenforschung der Neurowissenschaften, aber nicht nur das. Heute, Immer mehr Forscher erforschen ihr Interesse auch im Kontext des maschinellen Lernens.
Gehirne auf einem Chip, die neuen Lieblinge der KI-Forscher
Tatsächlich besagt ein altes Sprichwort, dass das menschliche Gehirn nach wie vor der leistungsstärkste Computer ist, den es gibt – eine Interpretation, die durch die Tatsache untermauert wird, dass aktuelle KI-Modelle versuchen, seine Architektur so gut wie möglich nachzuahmen, mit unterschiedlichem Erfolg.
Schließlich basieren beide Technologien auf denselben grundlegenden Mechanismen. Eine große Anzahl virtueller oder biologischer Neuronen bilden dynamische Netzwerke, deren Architektur sich jedes Mal weiterentwickelt, wenn sie einem Signal ausgesetzt werden.
Immer mehr Forscher gehen daher von einer letztlich recht pragmatischen Beobachtung aus: Warum sollte man sich die Mühe machen, bei Null anzufangen, um eine blasse Kopie des menschlichen Gehirns zu erstellen, wenn wir dieses biologische Wunderwerk, das die Evolution für Millionen optimierungswürdig gemacht hat, direkt nutzen könnten? von Jahren?
Diese Idee, die lange auf Science-Fiction beschränkt war, beginnt Früchte zu tragen ziemlich spektakuläre Ergebnisse. Innerhalb von fünf Jahren haben wir beispielsweise die Entstehung von Clustern synthetischer Neuronen erlebt, die in der Lage sind, Pong zu spielen, Wörter zu erkennen oder sogar mathematische Gleichungen zu lösen. In jüngerer Zeit hat das Schweizer Startup Final Spark sogar ein „ Neuro-Cloud-Computing » um Forschern auf der ganzen Welt das Experimentieren mit dieser Technologie zu ermöglichen.
Aber vielleicht haben wir gerade einen neuen Meilenstein erreicht; in einer Pressemitteilung, entdeckt von Neuer AtlasEine aus chinesischen Forschern bestehende Gruppe behauptete, dass künstliche Intelligenz, verkörpert durch ein zerebrales Organoid, nun in der Lage sei … einen Roboter steuern.
Roboter mit echtem Gehirn
Die Pressemitteilung der Universität Tianjin (übersetzt mit DeepL) legt nahe, dass dieses Konzept namens MetaBOC (für Brain-On-Chip, „ Gehirn auf Chip » auf Englisch), ist noch lange nicht ausgereift. Das oben im Artikel dargestellte Bild ist darüber hinaus nicht kein fertiges Produkt; es handelt sich lediglich um ein Demonstrationsobjekt das zeigen soll, wie ein solcher Android aussehen könnte. Aber die konzeptionellen Grundlagen sind schon relativ gut vorhanden.
Diese Architektur basiert auf einem speziellen Mikrocontroller, der für die Verbindung zwischen dem Roboter und seinem synthetischen Gehirn verantwortlich ist. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um dasselbe Konzept, das auch von den Forschern verwendet wurde, die ihr organoides Pong-Spiel entwickelten, das jedoch auf eine mechanische Schnittstelle angewendet wurde. Laut den Autoren ermöglicht diese Architektur die Verwendung des Gehirnorganoids als eingebettetes Modell für maschinelles Lernen. So kann der Roboter nach und nach lernen, sich zu bewegen, Hindernissen auszuweichen und sogar Gegenstände zu greifen.
Viele Hindernisse, die es zu überwinden gilt
Die genaue Methode, mit der sie diesen Reinforcement-Learning-Prozess durchführen wollen, wird in der Pressemitteilung der Forscher allerdings nicht näher erläutert. Sie konnten sich vollständig auf die Elektronik verlassen winzige elektrische Impulse vergleichbar mit Signalen, die das Nervensystem übermittelt. Gleichzeitig könnten sie auch Substanzen wie verwenden Dopamin Synthese, um das Brain-on-Chip zu ermutigen, wenn es eine zufriedenstellende Aktion ausführt.
Für welchen Ansatz Sie sich auch entscheidenEs bleibt noch viel Arbeit, bis ein funktionsfähiger Roboter entsteht. Auch wenn organische Neuronen im Vergleich zu ihren virtuellen Äquivalenten gewisse Vorteile haben, insbesondere im Hinblick auf Energieverbrauch und Flexibilität, hat der Aufbau der Maschine um eine lebende Organelle herum auch Nachteile. Dies betrifft insbesondere Entwerfen Sie ein komplettes Lebenserhaltungssystem um Nährstoffe und Sauerstoff bereitzustellen, eine lebensfähige Temperatur aufrechtzuerhalten, alle Mikroorganismen zu schützen und so weiter. Und diese Faktoren werden die Integration erheblich erschweren.
Trotz dieser Einschränkungen wird es sehr interessant sein, die Entwicklung dieses Themas zu beobachten. Es ist wahrscheinlich nur eine Frage der Zeit, bis ein Labor einen funktionierenden Prototyp herstellt. Und der Prozess, der uns dorthin führen wird, kommt recht faszinierend, sowohl aus rein technologischer Sicht als auch aus ethischer Sicht. Tatsächlich verspricht die Ankunft der ersten mechanischen Systeme, die mit künstlichen Gehirnen ausgestattet sind, auch wenn diese noch sehr rudimentär sind, die Menschheit mit einer Herausforderung zu konfrontieren eine Vielzahl eher unbequemer existenzieller Fragen über die Natur der Intelligenz, die Vorstellungen von Bewusstsein und Empfindungsvermögen und so weiter.
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