Cortical Labs ฝึกเซลล์ประสาทมนุษย์ 200,000 เซลล์บนชิป CL1 ให้เล่น Doom โดยผลักดันการคำนวณเชิงชีวภาพให้เป็นส่วนเสริมที่ประหยัดพลังงานต่อระบบ AI แบบดั้งเดิม ทีมวิจัยจากเมลเบิร์นใช้อินเทอร์เฟซซิลิคอนเพื่อแปลงโลกของเกมให้เป็นรูปแบบสัญญาณไฟฟ้า และอ่านพัลส์ประสาทเป็นคำสั่งการเคลื่อนไหวและการยิง โดยยกระดับจากปฏิกิริยาตอบสนองแบบ Pong สู่การนำทาง 3D Brett Kagan ประธานเจ้าหน้าที่วิทยาศาสตร์ของ Cortical Labs มองงานนี้เป็นการตอบโจทย์ความต้องการพลังงานของ AI โดยชี้ว่า สมองมนุษย์มีประสิทธิภาพราว 20 วัตต์ ขณะที่โมเดล AI ขนาดใหญ่ในปัจจุบันใช้พลังงานระดับเมกะวัตต์ทั่วศูนย์ข้อมูลบนคลาวด์ การสาธิตมีเป้าหมายเพื่อแสดงการเรียนรู้ที่มุ่งสู่เป้าหมายภายในเครือข่ายประสาทที่มีชีวิตภายใต้สภาพที่คอมพิวเตอร์เป็นผู้กำกับ แต่ประสิทธิภาพยังห่างไกลจากความแม่นยำระดับเกมเมอร์ และวัฒนธรรมบนชิป CL1 มีอายุราว 6 เดือน
Cortical Labs ฝึกเซลล์ประสาทบนชิป CL1 สำหรับการเล่น Doom
ทีมวิจัยเพาะเซลล์ประสาทจากเซลล์ต้นกำเนิดของมนุษย์ แล้วเชื่อมเข้ากับชิป CL1 ที่พัฒนาขึ้นเอง ซึ่งจะแปลงเหตุการณ์ภาพจากเกมเป็นการกระตุ้นผ่านอิเล็กโทรด ระบบอ่านกิจกรรมของเซลล์เพื่อขับการกระทำแบบเรียลไทม์ โดยแปลงรูปแบบสัญญาณประสาทให้เป็นคำสั่งอย่าง move, turn และ shoot ทีมเริ่มจากพฤติกรรมระดับ Pong ก่อนยกระดับไปสู่ความต้องการ 3D ของ Doom
เซลล์ประสาทได้รับสัญญาณนำไฟฟ้าที่มีโครงสร้างซึ่งผูกกับสภาวะของเกม และตอบสนองด้วยแพตเทิร์นที่ระบบตีความเป็นคำสั่งการเล่น ผลลัพธ์ยังพบการพลาดบ่อยและการแก้กลับมากเกินไป โดยประสิทธิภาพจะดีขึ้นเมื่อทำเซสชันซ้ำ ๆ ขณะที่การฝึกยังดำเนินต่อไป ตามที่นักวิจัยระบุ เป้าหมายคือการสาธิตการเรียนรู้ที่มุ่งสู่เป้าหมายภายในเครือข่ายประสาทที่มีชีวิตภายใต้เงื่อนไขที่คอมพิวเตอร์สามารถจัดการและวัดได้ ไม่ใช่การทำให้ได้ความแม่นยำระดับ esports
เป้าหมายประสิทธิภาพของสมองมนุษย์ต่อการใช้พลังงานของ AI
ในขณะที่โมเดล AI ขนาดใหญ่ในปัจจุบันดึงพลังงานระดับเมกะวัตต์ทั่วศูนย์ข้อมูลบนคลาวด์ สมองมนุษย์ทำงานที่ราว 20 วัตต์ Brett Kagan วางตำแหน่งงานนี้เป็น “พาร์ทเนอร์” ของ AI ที่ใช้ซิลิคอนมากกว่าจะเป็นตัวแทนทดแทน โดยเฉพาะกับงานที่ได้ประโยชน์จากการเรียนรู้ต่อเนื่องภายใต้ข้อจำกัดพลังงานที่เข้มงวด สำหรับบริษัทในสหรัฐที่กำลังฝึกโมเดล foundation บน GPU ของ Nvidia และเร่งขยายการอนุมาน แม้การถ่ายงานบางส่วนไปยังโคโปรเซสเซอร์ชีวภาพก็อาจมีความหมายในสถานการณ์อย่างลูปการเรียนรู้เฉพาะที่สำหรับหุ่นยนต์หรืออุปกรณ์ edge ขณะที่ชิปแบบดั้งเดิมยังคงรับหน้าที่คำนวณความแม่นยำสูงและการค้นคืนระดับใหญ่
การประยุกต์ใช้การคำนวณเชิงชีวภาพนอกเหนือจากเกม
ทีมระบุถึงการคัดกรองยาบนเนื้อเยื่อประสาทของผู้ป่วยโดยเฉพาะ โมเดลโรคใหม่ และระบบควบคุมแบบปรับตัวในหุ่นยนต์ว่าเป็นแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้ อินเทอร์เฟซยังเปราะบาง โดยอายุการใช้งานทั่วไปอยู่ที่ราว 6 เดือน และผลลัพธ์ยังไม่เป็นมาตรฐานหรือสามารถตั้งโปรแกรมได้อย่างเต็มรูปแบบในระดับที่ขยายได้ จำเป็นต้องมีกรอบกำกับดูแลและจริยธรรมให้ทัน โดยเฉพาะในสหรัฐ ภายใต้คำแนะนำของ FDA และ NIH หากการใช้งานทางการแพทย์มีความคืบหน้า
FAQ
Cortical Labs ทำอะไรได้สำเร็จด้วยเซลล์ประสาทมนุษย์และ Doom?
Cortical Labs ฝึกเซลล์ประสาทมนุษย์ 200,000 เซลล์ที่เพาะมาจากเซลล์ต้นกำเนิดให้เล่น Doom โดยใช้ชิป CL1 ระบบจะแปลงเหตุการณ์ภาพของเกมให้เป็นรูปแบบสัญญาณไฟฟ้าเพื่อกระตุ้นเซลล์ประสาท จากนั้นอ่านกิจกรรมของเซลล์นั้นเป็นคำสั่งการเล่นอย่างการเคลื่อนไหวและการยิง งานนี้สาธิตการเรียนรู้ที่มุ่งสู่เป้าหมายในเครือข่ายประสาทที่มีชีวิตภายใต้การควบคุมของคอมพิวเตอร์
ทำไม Cortical Labs ถึงเทียบประสิทธิภาพของสมองกับการใช้พลังงานของ AI?
Brett Kagan ระบุว่า สมองมนุษย์ทำงานที่ราว 20 วัตต์ ขณะที่โมเดล AI ขนาดใหญ่ในปัจจุบันใช้พลังงานระดับเมกะวัตต์ทั่วศูนย์ข้อมูลบนคลาวด์ การวิจัยมองการคำนวณเชิงชีวภาพเป็นส่วนเสริมของ AI แบบดั้งเดิมสำหรับงานที่ต้องการการเรียนรู้ต่อเนื่องภายใต้ข้อจำกัดพลังงานที่เข้มงวด เช่น หุ่นยนต์หรืออุปกรณ์ edge ขณะที่ชิปซิลิคอนรับหน้าที่คำนวณความแม่นยำสูงและการทำงานระดับใหญ่
วัฒนธรรมประสาทของ CL1 ใช้ได้นานแค่ไหน?
วัฒนธรรม CL1 มีอายุการใช้งานทั่วไปอยู่ที่ราว 6 เดือน ตามที่ทีมวิจัยระบุว่า อินเทอร์เฟซยังเปราะบาง และผลลัพธ์ยังไม่เป็นมาตรฐานอย่างเต็มรูปแบบหรือสามารถตั้งโปรแกรมได้ในระดับที่ขยายได้
