Inteligenţa Organoidă (“Organoid Intelligence” – OI) este, la puţină vreme după ce ChatGPT a fost lansat, în noiembrie 2022, făcând furori pe Internet, “noua frontieră” pe care vor să o depăşească oamenii de ştiinţă. Cercetători de la Universitatea Johns Hopkins, din Baltimore, SUA – o universitate privată – au lansat deja, în februarie 2023, un nou program extrem de ambiţios, în domeniul bioinformaticii, în care sunt implicaţi specialişti din mai multe ţări.

Cei de la Johns Hopkins University, care sunt coordonatorii proiectului, spun că, în mai puţin de zece ani, vor reuşi să pună la punct computere biologice, bazate pe organoizi obţinuţi din celulele creierului uman, altfel spus, o modalitate de a creşte enorm puterea de procesare a Inteligenței Artificiale, folosind celule cerebrale umane – o idee despre care, teoretic, s-a mai vorbit, dar care părea foarte îndepărtată ca realizare sau chiar imposibilă, şi care, acum, tocmai este în curs de materializare, mulţi considerând-o totuşi ca fiind “nebunească”.

Aşadar, tehnologiile computer-creier uman sau Inteligenţa Organoidă (OI), noua frontieră a bioinformaticii, care provoacă deja mari controverse de natura etică, sunt “pe drum”, au o “foaie de parcurs” care nu mai lasă loc incertitudinilor legate de punerea lor în practică. În curând, dacă nu intervine ceva imprevizibil, se va trece, probabil, de la Inteligența Artificială (AI), la Inteligența Organoidă (OI). Ceea ce părea a fi doar un scenariu SF va deveni realitate.

Creierul uman şi Inteligenţa Artificială (IA/ AI)

Inteligenta artificiala
Inteligenta artificiala

La momentul actual, indiscutabil, creierul nostru este mult mai puternic decât inteligența artificială. Cu miliarde de neuroni, fiecare realizând mii de conexiuni, cu spectaculoasa capacitate de remodelare a reţelei neuronale cu fiecare experienţă fizică şi emoţională pe care o parcurgem, creierul uman este cea mai complexă structură din universul pe care-l cunoaştem. Chiar dacă folosim conştient doar 1 % din capacitatea creierului, restul de 99% nu este, evident, “inutil”, fiind antrenat în procese care asigură buna funcţionare a organismului.

Computerele, aşa cum le ştim până acum, sunt aproximări tehnologice ale funcțiilor și modului cum funcționează creierul. Ceea ce încă nu au calculatoarele ține de sfera voinței proprii și a emoțiilor.

Până in prezent, ChatGPT (“Generative Pre-trained Transformer”) pare a fi cel mai spectaculos program de Inteligență Artificială (IA/ AI) – poate răspunde exhaustiv la aproape orice întrebare, poate redacta texte, poate “crea” poezii, muzică, în diverse stiluri, poate produce imagini şi videoclipuri, îşi “aminteşte” dialogul cu interlocutorul, poate fi folosit în demersul personal de învăţare, devine tot mai mult parte a fluxului de lucru, poate programa computere etc. – toate acestea având ca suport o bază de date imensă.

Creatorii ChatGPT subliniau că scopul lor a fost acela de “a învăţa sistemele IA să vadă lumea așa cum o fac oamenii”. Când un ziarist a întrebat ChatGPT cum poate o persoană să facă diferenţa între un text generat de IA şi unul conceput de mintea umană, i s-a oferit următorul răspuns: “Pentru a determina dacă ceva a fost scris de un om sau de o IA, puteți căuta absența experiențelor sau a emoțiilor personale, puteți verifica inconsecvența stilului de scriere și puteți urmări utilizarea cuvintelor de completare sau a frazelor repetitive”.

Ce este Inteligența Organoidă (IO)?

Organoizi din creiereul uman, Sursa Stat News
Organoizi din creiereul uman, Sursa Stat News

Inteligența Organoidă presupune, potrivit precizărilor aduse de cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins, conectarea unor organoizi cerebrali umani la dispozitive de ultimă generație, la sisteme de inteligență artificială sau de învățare automată.

Organoizii în cauză sunt aglomerări de țesut viu din celule stem, cultivate în laborator, de dimensiunea unui punct, care ar conserva aspecte importante legate structura şi funcţiile creierului, cum ar fi neuroni și alte celule esențiale pentru funcțiile cognitive, precum învățarea și memoria.

Acestea ar fi hrănite prin microvasculatură cu fluide. Semnalele lor electrice ar fi preluate de micro-electrozi, iar rezultatul ar fi analizat de algoritmi care se bazează pe AI. Comparând mai multe dintre aceste bucăți de “creier”, cercetătorii își imaginează că puterea unui biocomputer cu structuri celulare 3D ar putea fi, în cele din urmă, similară cu cea a creierului uman.

În plus, combinarea puterii organoidelor cerebrale umane cu cea a sistemelor de Inteligenţă Artificială ar avea o eficienţă, din punct de vedere energetic, cu mult mai mare decât a supercomputerelor actuale.Dacă observăm eficiența cu care funcționează creierul uman pentru procesarea sau învățarea informațiilor – spunea unul dintre cercetătorii de la Johns Hopkins University – este tentant să traducem și să modelăm acest lucru pentru a avea un sistem mai rapid și mai eficient decât calculatoarele moderne”.

Inteligenţa Organoidă – prima tentativă de realizare a unui astfel de program

Inteligenţa Organoidă (OI)
Inteligenţa Organoidă (OI)

În trecut, cercetătorii au combinat biologicul și computerul pentru a învăța celulele creierului (celule cerebrale crescute într-un vas) – “DishBrain” – cum să joace Pong/ ping-pong (unul dintre cele mai populare jocuri). O parte dintre oamenii de știință care au contribuit la această realizare se află acum în spatele noului proiect – Inteligența Organoidă.

Coordonatorul proiectului “DishBrain” spunea că a fost nevoie de 800.000 de celule cerebrale şi un cip (“creier pe un cip”), pentru “a echipa neuronii (cam cât numărul de neuroni ai unui bondar) cu senzații – feedback-ul – și, în mod esențial, cu capacitatea de a acționa asupra lumii lor” şi că “in mod remarcabil, culturile de celule au învățat cum să-și facă lumea mai previzibilă acționând asupra ei”.

Citește și:  Inventii - aparatul de respirat

Neuronii au fost crescuţi, apoi configurați să joace Pong prin inducerea de șocuri de diferite tensiuni, în funcție de locul în care se afla mingea în raport cu paleta. Electrozii din stânga sau din dreapta unei matrice îi indicau lui DishBrain pe ce parte se află mingea, în timp ce distanța față de paletă era indicată de frecvența semnalelor.

Toate acestea au creat un sistem în care celulele au început să „învețe” cum să joace jocul mai bine în timp. Deși DishBrain a putut “răspunde”, este foarte puțin probabil să fi fost conștient de ceva. Totuşi, coordonatorul proiectului mărturisea: “Comportamentul învățat este, de obicei, amestecat cu o mulțime de stări ale creierului, fluctuante, care nu pot fi controlate”.

Inteligența Organoidă – inteligența viitorului? Consum minimal, cu o putere colosală

Neuroni
Neuroni

Interesul pentru Inteligenţa Organoidă se explică, desigur, prin prisma performanţelor tehnice la care s-ar putea ajunge şi a implicaţiilor acestora. “În 2013 – remarcau cei de la Universitatea Johns Hopkins – al patrulea computer ca mărime din lume a avut nevoie de 40 de minute pentru a modela o secundă din 1% din activitatea creierului uman. În iunie 2022, supercomputerul Enterprise Frontier (OLCF-5), de la Hewlett Packard, a depășit puterea de calcul estimată a unui singur creier uman, și anume 1 exaflops (Flops – o unitate de măsură a puterii (= a vitezei) de calcul a unui calculator sau sistem de calcul). Totuși, diferența de eficiență este considerabilă: un creier uman cântărește aproximativ 1,4 kg și consumă 20 de wați de energie, in timp ce un computer ultraperformant consumă cu mult mai mult, la care se adaugă costurile de fabricaţie”.

Thomas Hartung, profesor la Universitatea Johns Hopkins şi coordonator al proiectului “Inteligenţa Organoidă”, amintea, de exemplu, că în 2017, “AlphaGo (AI care a învins jocul Go nr. 1 din lume) a fost antrenat pe date din 160.000 de jocuri. O persoană ar trebui să joace cinci ore pe zi, timp de peste 175 de ani pentru a experimenta atâtea jocuri” şi că, practic, astăzi, s-a ajuns la limitele fizice ale computerelor cu siliciu. Pe de altă parte, “cantitatea de energie cheltuită pentru a antrena AlphaGo este mai mare decât cea necesară pentru a susține un adult activ timp de un deceniu”.

În astfel de condiţii, spun cercetătorii, “de ce să nu ne bazăm pe performanţele biologice ale creierului nostru pentru a crea o nouă formă de inteligenţă artificială – Inteligenţa Organoidă”. Viteza de procesare a datelor de către Inteligenţa Organoidă, prin combinarea celulelor creierului uman cu computerul, ar fi spectaculoasă.

Organoizi de 10 milioane de celule

Organoizi, Sursa UCLA NEWsroom
Organoizi, Sursa UCLA NEWsroom

Toate aplicațiile AI de astăzi se bazează pe puterea de calcul oferită de procesoare sau GPU-uri puternice. Inteligenţa Organoidă, pe de altă parte, urmărește să obțină progrese fără precedent în ceea ce privește viteza de calcul, puterea de procesare, eficiența datelor și capacitățile de stocare, prin exploatarea complexității culturilor de celule umane obținute în laborator, care sunt formate din grupuri de neuroni și alte celule 3D ale creierului.

Până acum, oamenii de știință au reușit să construiască organoizi care conțin aproximativ 50.000 de celule. Este un început, dar, pentru ca utilizarea practică să depășească toate capacitățile actuale de AI, se estimează că organoizii trebuie să crească la mai mult de 10 milioane de celule.

Aşadar, Inteligenţa Organoidă, hardware-ul biologic pentru computerele viitorului, ar avea ca scop, potrivit intenţiilor declarate ale cercetătorilor care desfăşoară acest program, să folosească puterea sistemului biologic, pentru a avansa în domeniile științelor vieții, bioingineriei și informaticii.

Pe lângă creșterea puterii de procesare a aplicațiilor AI, Inteligenţa Organoidă ar putea ajuta, de asemenea, la identificarea de remedii pentru diverse maladii, inclusiv pentru bolile neurologice degenerative, precum Alzheimer.

Inteligenţa Organoidă – o problemă de etică

Creierul uman
Creierul uman

Pe măsură ce avansul tehnologic se accelerează, se pune însă întrebarea dacă inteligenţa umană şi Inteligenţa Artificială, cea din urmă perfecţionată pentru un alt nivel – Inteligenţa Organoidă – vor putea coexista, spre beneficiul oamenilor şi fără a intra într-o competiţie nocivă.

Ca și în cazul Inteligenței Artificiale (IA), chiar mai mult, există preocupări de natură etică, iar cercetătorii recunosc acest lucru. Pentru a se asigura că Inteligența Organoidă se dezvoltă cu respect pentru om, etică și societate, oamenii de ştiinţă din diverse părţi ale lumii propun o abordare de „etică integrată”, în care „echipe interdisciplinare și reprezentative de eticieni, cercetători și reprezentanţi ai publicului identifică, discută și analizează problemele etice, pentru ca viitorul să fie în consens cu dorinţele şi aspiraţiile omului”.

Va reuşi Inteligenţa Organoidă, în mod paradoxal, să depăşească inteligenţa umană, adică tocmai pe aceea care a creat-o? – este o întrebare pentru care răspunsurile ar trebui să fie fără echivoc, nu numai pentru specialişti, ci şi pentru publicul larg.

Dacă mai adăugăm la toate acestea şi proiectul Calico, al Google Inc., desfăşurat în mare secret şi care promite că “Nemurirea va fi accesibilă fiinţei umane, începând cu anul 2045”, se poate constata că ştiinţa şi tehnologia se îndreaptă spre “teritorii” greu de evaluat, faţă de care omul ar trebui să manifeste echilibru şi prudenţă şi să aibă în vedere că adesea orgoliul este duşmanul progresului.

 

 

 

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Acest site folosește Akismet pentru a reduce spamul. Află cum sunt procesate datele comentariilor tale.