قامت Cortical Labs بتدريب 200,000 عصبون بشري على شريحة CL1 لديها للعب Doom، ما يدفع الحوسبة البيولوجية بوصفها مكملًا أكثر كفاءة في استهلاك الطاقة لأنظمة الذكاء الاصطناعي التقليدية. استخدم فريق البحث المقيم في ملبورن واجهة سيليكون لترجمة عالم اللعبة إلى أنماط كهربائية، ولقراءة نبضات عصبية بوصفها أوامر حركة وإطلاق نار، ما ينقل أطباق الزرع من ردود فعل على نمط Pong إلى ملاحة ثلاثية الأبعاد. يؤطر Brett Kagan، كبير مسؤولي العلوم في Cortical Labs، هذا العمل بوصفه معالجةً لمتطلبات طاقة الذكاء الاصطناعي، مشيرًا إلى أن كفاءة الدماغ البشري تقارب 20 واطًا مقارنة باستهلاك ميغاواط الذي تستهلكه نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة الحالية عبر مراكز البيانات السحابية. تهدف المظاهرة إلى إظهار تعلّم موجّه بالهدف داخل شبكة عصبية حيّة تحت ظروف تُدار بواسطة الحاسوب، رغم أن الأداء لا يزال بعيدًا عن دقة الألعاب الإلكترونية، وأن مزارع CL1 تدوم نحو ستة أشهر.
Cortical Labs Trains Neurons on CL1 Chip for Doom Gameplay
قام فريق البحث بتربية العصبونات من الخلايا الجذعية البشرية، وربطها بشريحة CL1 المخصصة التي تحوّل الأحداث البصرية إلى تنبيه عبر الأقطاب الكهربائية. يقرأ النظام نشاط الخلايا لتوجيه الأفعال في الزمن الحقيقي، مترجمًا الأنماط العصبية إلى أوامر مثل التحرك والالتفاف وإطلاق النار. بدأ الفريق بسلوك على مستوى Pong قبل الانتقال إلى متطلبات Doom ثلاثية الأبعاد.
تلقّت العصبونات إشارات كهربائية منظَّمة مرتبطة بحالة اللعبة، واستجابت بأنماط فسّرها النظام بوصفها أوامر لعب. تُظهر النتائج إطلاقًا خاطئًا متكررًا وتصحيحات زائدة، مع تحسن مع الجلسات المتكررة مع استمرار التدريب. ووفقًا للباحثين، يتمثل الهدف في إظهار تعلّم موجّه بالهدف داخل شبكة عصبية حيّة تحت ظروف يمكن للحاسوب تنظيمها وقياسها، وليس تحقيق دقة بمستوى مسابقات الرياضات الإلكترونية.
Human Brain Efficiency Targets AI Power Consumption
بينما تستمد نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة الحالية ميغاواطات عبر مراكز البيانات السحابية، يعمل الدماغ البشري عند نحو 20 واطًا. يقدّم Brett Kagan هذا العمل باعتباره شريكًا للذكاء الاصطناعي المبني على السيليكون وليس بديلًا عنه، خصوصًا للمهام التي تستفيد من التعلم المستمر مع ميزانيات طاقة ضيقة. ومع سعي شركات أمريكية لتدريب نماذج الأساس على وحدات Nvidia GPU والمنافسة على توسيع الاستدلال، فقد يهم حتى تقليل الحمولة جزئيًا إلى معالجات مساعدة بيولوجية في سيناريوهات مثل حلقات التعلم المحلية للروبوتات أو الأجهزة الطرفية، بينما تتولى الرقائق التقليدية حسابات الدقة والعمليات عالية النطاق واسترجاع المعلومات.
Biological Computing Applications Beyond Gaming
يحدد الفريق فحوصات اختبار الأدوية على نسيج عصبي مطابق للمريض، ونماذج الأمراض الجديدة، والتحكم التكيفي في الروبوتات بوصفها تطبيقات محتملة. لا تزال الواجهات هشة، مع عمر افتراضي نموذجي يقارب ستة أشهر، كما أن المخرجات ليست بعد موحّدة بالكامل أو قابلة للبرمجة على نطاق واسع. وستكون هناك حاجة إلى ضوابط تنظيمية وأخلاقية تواكب التطور، ولا سيما في الولايات المتحدة تحت إرشادات FDA وNIH إذا تقدمت الاستخدامات الطبية.
FAQ
What did Cortical Labs achieve with human neurons and Doom?
تمكّنت Cortical Labs من تدريب 200,000 عصبون بشري نُمت من الخلايا الجذعية للعب Doom باستخدام شريحة CL1 الخاصة بها. يترجم النظام الأحداث البصرية للعبة إلى أنماط كهربائية تنبّه العصبونات، ثم يقرأ نشاطها بوصفه أوامر لعب مثل الحركة وإطلاق النار. يبيّن هذا العمل تعلّمًا موجّهًا بالهدف داخل شبكة عصبية حيّة تحت السيطرة الحاسوبية.
Why does Cortical Labs compare brain efficiency to AI power consumption?
يشير Brett Kagan إلى أن الدماغ البشري يعمل عند نحو 20 واطًا، بينما تستهلك نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة الحالية ميغاواطات عبر مراكز البيانات السحابية. يستكشف البحث الحوسبة البيولوجية بوصفها مكملًا للذكاء الاصطناعي التقليدي في مهام تتطلب تعلمًا مستمرًا مع ميزانيات طاقة ضيقة، مثل الروبوتات أو الأجهزة الطرفية، بينما تتولى شرائح السيليكون حساب الدقة والعمليات على نطاق واسع.
How long do CL1 neural cultures last?
تدوم مزارع CL1 عادةً حوالي ستة أشهر. ولا تزال الواجهات هشة، ولا تكون المخرجات بعد موحّدة بالكامل أو قابلة للبرمجة على نطاق واسع، وفقًا لفريق البحث.
