Komputer Cyborg yang menggabungkan AI dan sel otak manusia benar-benar berfungsi

Pernahkah Anda memikirkan dunia di mana kecerdasan buatan bertemu dengan sel otak manusia? Hal ini mungkin tampak masih jauh di masa depan, meskipun teknologi semakin maju dan mengejutkan seiring berjalannya waktu. Namun skenario ini terasa lebih nyata dan kekinian dari sebelumnya.

Para peneliti pada dasarnya menciptakan otak dengan menggunakan sel punca dan menghubungkannya dengan a inteligência buatan, menciptakan semacam komputer cyborg. Meski menghadapi sejumlah tantangan ke depan, tampaknya kita akan memasuki era baru teknologi, di mana manusia dan kecerdasan buatan berbaur seperti yang dibayangkan banyak orang beberapa dekade lalu.

Komputer hybrid pertama

Pada tahun 2010-an, para peneliti mulai mengembangkan organoid otak dari sel induk. Oleh karena itu, saat ini kita tidak lagi mengetahui apa yang mampu dilakukan sel-sel ini untuk merevolusi bidang kesehatan.

Teknologi sel induk berpotensi majemuk terinduksi (iPSC) yang canggih digunakan untuk membuat model 3D dalam upaya untuk lebih memahami penyakit neurologis yang rumit. Hal ini sangat penting, terutama karena model tikus, meskipun ditingkatkan dengan rangkaian yang dimanusiakan, tidak dapat sepenuhnya meniru karakteristik penyakit Alzheimer. Jadi, organoid otak ini, yang pada dasarnya seperti “otak mini” yang dibuat di laboratorium, tidak hanya dapat meniru lingkungan otak yang terkena penyakit degeneratif, tetapi juga mencakup bagian-bagian penting, seperti astrosit, pembuluh darah, dan mikroglia yang tidak teratur. , yang sangat penting untuk memahami bagaimana penyakit ini berkembang. Selain itu, mereka juga sangat berguna untuk meneliti obat-obatan baru.

Sekarang, ketika kita menggabungkannya dengan kecerdasan buatan, hal ini menciptakan kemitraan yang sangat menarik dalam penelitian komputasi. Persatuan ini tidak hanya meningkatkan pengetahuan kita tentang kondisi neurologis, tetapi juga menunjukkan bahwa kita sedang memasuki fase yang sangat menarik dalam teknologi pembelajaran mesin. Dengan pemikiran ini, para peneliti dari Universitas Indiana Bloomington (UIB), di Amerika Serikat, berhasil mencapai prestasi luar biasa dengan mengolah organoid otak dari sel induk dan secara tepat menggabungkannya dengan kecerdasan buatan.

Awalnya dengan tingkat akurasi 51%, ini akan menjadi komputer cyborg yang dibuat dan disebut Peralatan Otak, menunjukkan kemajuan konstan dalam pengujian dan mencapai akurasi 78%, terutama setelah pelatihan yang ketat. Pada dasarnya, hasil ini menunjukkan bahwa komputer AI mungkin memiliki kemampuan untuk belajar dan beradaptasi ketika distimulasi secara listrik. Disarankan bahwa kemampuannya dikaitkan dengan plastisitas saraf, suatu sifat yang menyoroti kemampuan neuron untuk mengatur ulang dirinya sendiri sebagai respons terhadap pengalaman atau cedera, yang merupakan karakteristik yang diinginkan untuk perangkat komputasi.

Penerapan dalam praktik

Tapi bagaimana semuanya terjadi dalam praktiknya? Untuk tujuan pengujian, Peralatan Otak dikenai tugas pengenalan suara, ditantang untuk mengidentifikasi suara. Dengan 240 cuplikan audio dari delapan pembicara yang mengucapkan huruf vokal Jepang, dia merespons, dan kecerdasan buatan dilatih untuk memprediksi pembicara berdasarkan sinyal saraf dari organoid otak.

Selain kepiawaiannya dalam mengenali ucapan, ia juga ditantang untuk memprediksi Peta Hénon, model matematika yang dikenal agak membingungkan. Yang mengejutkan, kinerjanya Peralatan Otak ini bahkan lebih baik daripada teknik regresi linier tradisional, yang digunakan untuk membuat prediksi berdasarkan informasi yang diketahui. Untuk menilai sifat fisik umumnya, tes lain dilakukan, termasuk pemrosesan informasi spasial dan memori sementara. Mereka dibuat dengan menganalisis respons ONN (Jaringan Syaraf Tiruan) terhadap rangsangan pulsa dengan waktu dan voltase berbeda, yang menyoroti keserbagunaan yang luar biasa.

Selain itu, komputer AI juga merupakan bagian dari model komputasi yang terdiri dari lapisan masukan, reservoir, dan lapisan keluaran. Para ilmuwan membangun model ini dengan menempatkan organoid otak – yang merupakan “otak mini” yang terbuat dari sel induk manusia – dalam matriks yang penuh dengan elektroda. Ini berfungsi sebagai pusat pemrosesan, menunjukkan sel-sel otak dan aktivitas listrik yang berbeda. Sinyal dikirim ke organoid melalui lapisan masukan, yang mengubah informasi temporal menjadi pola listrik seiring waktu.

Hasil

Dalam tantangan yang lebih kompleks, Peralatan Otak Ini melampaui metode yang diketahui sebelumnya dan menunjukkan ketergantungan vitalnya pada organoid. Kurangnya hal tersebut menghasilkan skor nol dalam analisis regresi, yang menyoroti pentingnya kontribusi organoid terhadap berfungsinya sistem secara efisien. Perombakan konektivitas fungsional selama pelatihan juga jelas menunjukkan dorongan pembelajaran tanpa pengawasan. Artinya, selama pelatihan, hubungan antara berbagai bagian otak kecil (organoid) diubah, yang menunjukkan bahwa proses pelatihan memicu suatu bentuk pembelajaran di mana sistemnya menyesuaikan diri, tanpa pengawasan langsung dari setiap individu. mengubah. Kemampuan beradaptasi ini merupakan ciri yang menarik dalam konteks penelitian.

Namun, penting untuk digarisbawahi bahwa meskipun ada kemajuan yang menjanjikan, pendekatan komputer manusia masih menghadapi tantangan yang signifikan, seperti yang diharapkan, karena kita masih dalam tahap penemuan dengan kecerdasan buatan. Pembuatan dan pemeliharaan organoid, konsumsi energi oleh periferal, penggunaan susunan multielektroda yang datar dan kaku, serta kurangnya alat manajemen data yang efisien merupakan hambatan yang harus diatasi.

Namun, dengan skenario ini, kita melihat masa depan di mana sistem yang dipersonalisasi dan efisien, yang terinspirasi oleh otak, dapat dikembangkan. Dengan antarmuka otak-mesin yang canggih dan perangkat lunak manajemen data yang lebih baik, harapannya adalah mencapai penerapan dan akurasi yang lebih baik, sehingga membentuk teknologi kecerdasan buatan generasi berikutnya.

AI dengan sel otak dapat diartikan sebagai titik awal pengembangan jaringan biokomputer yang lebih maju dan inovatif.

Tonton videonya di saluran Showmetech:

Lihat juga: Siswa mengembangkan Kecerdasan Buatan yang menerjemahkan bahasa isyarat secara real time

Fontes: berpikir bebas, labiotek

Diperiksa oleh Glaucon Vital pada 29/1/24.