Įspūdingas pasiekimas: dirbtiniai neuronai mąstantys taip, kaip žmogaus smegenys

Inžinieriai sukūrė ateities technologiją – dirbtinį neuroną, kuris veikia kaip tikras. Pagrindinis pasiekimas susijęs su energija – šiai technologijai nereikia aukštos įtampos, o tai leis ateityje sukurti biologiniais principais paremtus kompiuterius ir dėvimą elektroniką, kuriai nebereikės daug energijos eikvojančių stiprintuvų.

Mokslo ir technologijų pasiekimas

Žmogaus kūnas veikia itin greitai ir daugiau nei 100 kartų efektyviau nei tipinė kompiuterio grandinė. Ir nors žmogaus smegenyse yra milijardai neuronų ir galimybės apdoroti milžinišką kiekį duomenų, energijos suvartojimo požiūriu šiam kiekiui dar neprilygsta dirbtinio intelekto kalbos modeliai, pavyzdžiui „ChatGPT“.

Tuo tarpu Masačusetso Amhersto universiteto inžinieriai sukūrė dirbtinį neuroną, kurio elektrinis aktyvumas yra labai panašus į natūralių smegenų ląstelių. Čia naudojami baltyminiai nanolaidai, išgauti iš elektrą gaminančių bakterijų.

Tai vienas pirmųjų sėkmingų bandymų, kuriuose neuronai užduočiai atlikti sunaudoja 0,1 volto energijos. Ankstesni kūriniai vis dar naudojo 10 kartų didesnę įtampą ir 100 kartų daugiau energijos.

Plačios pritaikymo galimybės

Vienas pagrindinių dirbtinio neuronų elementų yra baltymas – nanolaidas, susintetintas iš bakterijos „Geobacter sulfurreducens“, kuri gali ir gaminti energiją.

Anot mokslininkų, šis dirbtinis neuronas galėtų būti naudojamas labai įvairiai – nuo kompiuterių pertvarkymo pagal biologijos įkvėptus ir daug efektyvesnius principus iki elektroninių prietaisų, kurie tiesiogiai „bendrautų“ su mūsų kūnais.

„Šiandien turime įvairių dėvimų elektroninių jutiklių sistemų. Visgi jos vis dar gana neefektyvios. Kaskart, kai toks įrenginys užfiksuoja signalą iš mūsų kūno, jį reikia sustiprinti, kad kompiuteris galėtų analizuoti. Tai padidina tiek energijos sąnaudas, tiek grandinės sudėtingumą“, – atskleidžia tyrimo autorius Shuai Fu.

Tokie prietaisai ne tik būtų naudingesni, bet ir padėtų sukurti ekologiškesnę technologiją, kuri būtų tvaresnė ir nekeltų pavojaus aplinkai.

Kol kas mokslininkai teigia, kad praktiškai pritaikyti rinkoje šio atradimo gali ir nepavykti – kol kas yra labai ribotos galimybės gauti susintetintus bakterijos nanolaidus.

Kiek anksčiau apie mokslo proveržį skelbė Kinija. Ji sukūrė pirmąjį smegenis primenantį superkompiuterį, kuriame integravo įspūdingą skaičių dirbtinių neuronų. Apie tai skaitykite čia.