Як повідомляє Interesting Engineering, у Сінгапурі представили прототип біологічного дата-центру, в якому для обробки інформації використовують живі людські нейрони. Проєкт реалізували Медична школа Йонг Лу Лін Національного університету Сінгапуру, оператор дата-центрів DayOne та компанія Cortical Labs.
Система розташована в Інституті наук про життя NUS та складається з 20 біологічних обчислювальних модулів CL1. Кожен із них використовує приблизно 800 тисяч вирощених у лабораторії клітин людського мозку, тобто загалом комплекс працює із 16 мільйонами нейронів, пише Kreschatic.
Як влаштований біологічний дата-центр
Основою комплексу стали модулі CL1 від Cortical Labs. Розробники називають CL1 комерційним біологічним комп’ютером, на якому можна запускати програмний код.
На відміну від традиційних дата-центрів із кремнієвими процесорами, нова система використовує так зване «мокре обладнання» — wetware. Живі нейрони вирощують зі стовбурових клітин, після чого інтегрують із цифровою інфраструктурою.
Ключові характеристики прототипу:
- місце розташування — Інститут наук про життя NUS у Сінгапурі;
- кількість модулів CL1 — 20;
- кількість клітин у кожному модулі — близько 800 тисяч;
- загальна кількість нейронів — приблизно 16 мільйонів;
- тип клітин — живі людські нейрони, вирощені в лабораторії;
- інтерфейс між клітинами та електронікою — мікроелектродні матриці;
- призначення — біологічні обчислення, дослідження навчання та адаптації нейронів;
- одна з потенційних переваг — значно нижче енергоспоживання порівняно зі звичайними цифровими обчисленнями.
Професор нейронаук NUS Medicine Рікі Патані назвав створену систему першою біологічно інтегрованою серверною стійкою, здатною працювати автономно.
Оцінюючи значення спільної роботи університету та технологічних компаній, Патані заявив:
«Це партнерство знаменує справжній прорив у тому, як ми сприймаємо обчислення та їхній ширший науковий потенціал».
Як людські нейрони обробляють інформацію
Біологічні обчислення принципово відрізняються від роботи класичних процесорів. Нейрони під’єднують до електронного обладнання через мікроелектродні матриці, які забезпечують передавання електричних сигналів між живими клітинами та цифровою системою.
Таким чином дослідники можуть передавати нейронній мережі сигнали, отримувати відповідь та спостерігати, як клітини змінюють свою активність під час виконання завдань.
За словами Рікі Патані, технологія цікава також як інструмент для фундаментальних досліджень механізмів роботи мозку.
«Вирощуючи живі людські нейрони зі стовбурових клітин і поєднуючи це з точною інженерією, ми створюємо ефективнішу альтернативу кремнію та платформу, яка може допомогти зрозуміти процеси навчання й адаптації безпосередньо на їхньому біологічному джерелі».
Систему вже продемонстрували в реальному часі
Команда провела демонстрацію прототипу 6 серпня. Під час презентації розробники показали інтеграцію мікроелектродної матриці та активність живої нейронної мережі в режимі реального часу.
За роботою модулів CL1 та систем Cortical Cloud спостерігали понад 80 гостей.
NUS Medicine відповідатиме за біологічну частину проєкту. Фахівці університету мають вирощувати клітини, підтримувати їхню життєдіяльність та забезпечувати умови для стабільної роботи біологічної обчислювальної системи.
Чому живі нейрони можуть знадобитися штучному інтелекту
Одна з головних цілей проєкту — перевірити можливість створення обчислювальної інфраструктури, яка споживатиме лише частину електроенергії, необхідної традиційним цифровим системам.
Питання енергоефективності стає дедалі актуальнішим через поширення штучного інтелекту та збільшення обчислювальних навантажень. За наведеними розробниками даними Міжнародного енергетичного агентства, у 2025 році споживання електроенергії дата-центрами збільшилося на 17%.
У Cortical Labs вважають, що живі нейронні системи можуть бути корисними для ШІ там, де кількість доступних даних обмежена.
«Ця технологія може доповнювати ШІ, особливо в завданнях, де доступно мало даних. Живі нейронні системи можуть навчатися на обмеженому обсязі інформації та адаптуватися до змін умов».
Де можуть використовувати біологічні комп’ютери
Засновник і генеральний директор Cortical Labs Хон Венг Чонг серед перспективних напрямів застосування технології назвав розробку лікарських засобів, гуманоїдну робототехніку, кібербезпеку та системи виявлення шахрайства.
Окремий напрям стосується дослідження неврологічних захворювань. Системи з живими людськими нейронами потенційно можуть допомогти науковцям вивчати реакцію клітин та прискорити пошук нових препаратів.
Чонг пов’язує розвиток біологічних обчислень із необхідністю зменшувати ресурсомісткість цифрової інфраструктури.
«Зрештою, йдеться про те, щоб запропонувати стійкіший шлях розвитку технологій, від яких залежить людство».
Розробники готують технологію до практичного застосування
Наступним викликом стане масштабування біологічних обчислень та їхнє перетворення з експериментальної технології на рішення, придатне для практичних завдань.
Генеральний директор DayOne Джеймі Ку зазначив, що компанія розглядає партнерство як можливість наблизити передові біологічні обчислення до комерційного використання.
«Ми пишаємося тим, що робимо свій внесок у перетворення передових наукових досліджень на практичні результати разом із партнерами світового рівня на одному з найбільш орієнтованих на сталий розвиток ринків світу».
Якщо технологію вдасться масштабувати, системи на основі живих нейронів можуть сформувати окремий клас обчислювального обладнання. Серед головних перспектив дослідники називають скорочення енергоспоживання, розвиток ШІ, моделювання роботи нервової системи, створення ліків та застосування в робототехніці.
Нагадаємо, раніше ми писали про Poco X8 Power, його характеристики, батарею та дату виходу.
