Menneskehjernen har noen ganger fungert som inspirasjon for nye datateknologier, men det som kanskje er mindre kjent, er at det også arbeides med teknologier som baserer seg på hjernens biologi i en langt mer konkret forstand.
Nettstedet Extremetech rapporterer om et nytt, gryende felt omtalt som «biologiske datamaskiner», en teknologi som benytter seg av ekte hjerneceller som er fremstilt i laboratorier.
«OI» i stedet for AI
Feltet omtales i en forskningsartikkel som nylig ble publisert av en gruppe forskere ved Johns Hopkins University i USA. Teknologien baserer seg på noe de kaller «organoid intelligence» (OI) – et slags alternativ til tradisjonell, kunstig intelligens.
OI beskrives i dokumentet som et nytt multidisiplinært felt som jobber med å utvikle biologiske datamaskiner som bruker 3D-kulturer av menneskelige hjerneceller og hjerne/maskin-grensesnitteknologier.
Teknologien bygger på det faktum at menneskehjernen er betydelig mer effektiv enn konvensjonell datateknologi på bestemte områder.
– Menneskehjerner er tregere enn maskiner til å prosessere simpel informasjon, slik som aritmetikk, men de er langt bedre enn maskiner når det gjelder prosessering av kompleks informasjon, siden hjerner er bedre til å håndtere få og/eller usikre data, heter det i forskningsdokumentet.
Forskerne peker på at hjerner kan utføre både sekvensiell og parallell prosessering, mens datamaskiner kun kan gjøre førstnevnte. Hjernen er også overlegen datamaskiner når det gjelder å ta beslutninger basert på store, heterogene og ukomplette datasett, samt andre utfordrende typer prosessering.
Mange utfordringer
Teorien er at biologiske datamaskiner kan bli vesentlig raskere, mer effektive og kraftigere enn silisium-basert datateknologi og kunstig intelligens og samtidig kun bruke en brøkdel av energien.
I forskningsdokumentet vises det til et eksperiment fra 2013, hvor den japanske superdatamaskinen K Computer brukte 40 minutter på å simulere kun ett sekund av én prosent av hjernens aktivitet. K Computer hadde en toppytelse på rundt 10,5 petaflops.
Det er også blitt estimert at én menneskehjerne har en lagringskapasitet som omtrentlig tilsvarer 2500 terabyte, altså 2,5 petabyte, skriver forskerne.
For å utløse det fulle potensialet til den biologiske datateknologien, må det blant annet fremstilles stabile og komplekse 3D-kulturer av hjerneceller. I tillegg trengs det nye typer I/O-teknologier (input/output) og nye maskinlæringssystemer og algoritmer.
Det amerikanske forskerteamets arbeid består i å skissere et veikart for videreutvikling av den biologiske datateknologien ved å finne løsninger på disse utfordringene. Forskerne påpeker at det allerede er gjort store, relevante fremskritt innen stamcelleforskning og flere andre felt som kan akselerere utviklingen.
Flere detaljer om arbeidet, og hvilke utfordringer som må overkommes før biologiske datamaskiner kan bli en realitet, finner du i forskningsdokumentet.
Trente AI til å danse: – Den kan gjøre ting som er bananas og fysisk umulig for en menneskekropp
