اولین کامپیوتر زنده دنیا ساخته شد

به گزارش ایسنا، در حالی که آموزش مدل های هوش مصنوعی 6000 برابر بیشتر از یک شهر در اروپا انرژی مصرف می کند، بیوپروسسورها وعده صرفه جویی شدید در انرژی را می دهند.

به گزارش NA، یک شرکت فناوری سوئیسی به نام Final Spark با موفقیت یک پلتفرم عصبی، اولین پلت فرم پردازش زیستی جهان را راه اندازی کرده است که از ارگانوئیدهای مغز انسان (نسخه های مینیاتوری اندام ها در آزمایشگاه) برای انجام وظایف محاسباتی به جای تراشه های سیلیکونی استفاده می کند.

اولین کامپیوتر زنده دنیا دارای قابلیت‌های پردازشی 16 ارگانوئید مغزی است که به گفته این شرکت میلیون‌ها برابر انرژی کمتری نسبت به همتایان سیلیکونی خود مصرف می‌کنند.

تراشه‌های مبتنی بر سیلیکون، که با کوچک‌تر کردن تراشه‌ها و مقیاس‌پذیری آسان‌تر، محاسبات را متحول کرده‌اند، همچنین به دلیل ناکارآمدی و عملکرد ضعیف‌شان بدنام هستند. ترانزیستورهای این تراشه ها منبع انرژی آن ها هستند و هرچه کاربردهای بیشتری مانند توسعه مدل های هوش مصنوعی انجام شود، تاثیر این ناکارآمدی ها آشکارتر می شود.

FinalSpark تخمین می زند که فقط آموزش مدل محبوب زبان مقیاس بزرگ GPT-3، که در روزهای اولیه ChatGPT انرژی می داد، 10 گیگاوات ساعت انرژی مصرف می کرد. این انرژی 6000 برابر بیشتر از میانگین مصرف یک شهر اروپایی در یک سال کامل است.

جایگزینی تراشه های سیلیکونی با پردازنده های مبتنی بر زیست می تواند منجر به صرفه جویی چشمگیر در انرژی شود.

با فاینال اسپارک، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی می‌توانند قدرت پردازشگرهای بیولوژیکی خود را روی پلتفرم عصبی تجربه کنند.

نورپلتفرم چگونه کار می کند؟

از آنجایی که پلتفرم عصبی از بافت مغز انسان برای پردازش داده ها استفاده می کند، اساساً پلت فرمی است که سخت افزار، نرم افزار و زیست شناسی در کنار هم قرار می گیرند. محققان اغلب از چنین سیستمی به عنوان ابزار مرطوب یاد می کنند زیرا حاوی یک جزء بیولوژیکی است.

FinalSpark این اجزای مختلف را از طریق یک راه‌اندازی خلاقانه به نام آرایه‌های چند الکترودی (MEAs) به کار گرفته است که شامل قرار دادن توده‌های سه بعدی از بافت مغز است.

هر آرایه چند الکترودی (MEA) شامل چهار ارگانوئید مغزی است که به هشت الکترود متصل هستند. این الکترودها نقش دوگانه تحریک ارگانوئیدها و ثبت داده هایی را که آنها پردازش می کنند ایفا می کنند.

اطلاعات از طریق مبدل های دیجیتال به آنالوگ با وضوح 16 بیت و فرکانس 30 کیلوهرتز منتقل می شود. یک سیستم میکروسیال پشتیبانی حیاتی برای آرایه های چند الکترودی فراهم می کند و دوربین ها می توانند عملکرد کلی آنها را نظارت کنند.

در حوزه نرم افزار، پلتفرم عصبی شامل پشته ای است که ورودی متغیرها را برای محاسبات و همچنین خواندن و تفسیر داده های خروجی را تسهیل می کند.

یک بیوپروسسور چه مدت کار می کند؟

Final Spark ادعا می کند که پردازنده آن میلیون برابر کمتر از یک تراشه سیلیکونی انرژی مصرف می کند. با این حال، این خطر نیز وجود دارد که بخش زنده سیستم کامپیوتری بمیرد و در نهایت کار خود را متوقف کند.

بر خلاف تراشه‌های سیلیکونی که فقط نیاز به انرژی دارند و می‌توانند برای سال‌ها، اگر نگوییم دهه‌ها، کار می‌کنند، استفاده از یک جزء بیولوژیکی نیاز به تغذیه سیستم دارد و همچنان خطر مرگ را دارد.

فاینال اسپارک در سال‌های اولیه خود با چالش‌های زیادی مواجه شد و ارگانوئیدها در عرض چند ساعت از بین رفتند. این شرکت این کمبود را برطرف کرده و سیستم‌های MEA خود را برای اطمینان از زنده ماندن ارگانوئیدها تا 100 روز بهبود بخشیده است.

NeuroPlatform اکنون برای اهداف تحقیق و توسعه در دسترس کاربران سازمانی است. طبق گزارش ها، این دسترسی با قیمت 500 دلار برای هر کاربر در ماه ارائه می شود.

Final Spark امیدوار است به زودی اولین پردازنده زنده دنیا را با همکاری نه موسسه دیگر بسازد.

نتایج این تحقیق در Frontiers in Artificial Intelligence منتشر شده است.