Компьютер, работающий на клетках человеческого мозга, научился играть в ‘Doom’.
Биокомпьютер, работающий на выращенных в лаборатории клетках человеческого мозга, перешёл от игры Pong к игре Doom. Хотя он ещё далёк от того, чтобы справляться с самыми сложными уровнями шутера от первого лица, исследователи из Cortical Labs в Австралии считают, что их нейронный чип находится на пути к созданию нового поколения гибридных органических технологий.
«Это стало важной вехой, потому что продемонстрировало адаптивное обучение с целью, направленной на реальное время», — сказал Бретт Каган, главный научный и операционный директор Cortical Labs, в недавнем видеообращении.
Потребовалось несколько лет, чтобы преодолеть порог Doom. В 2021 году Cortical Labs представила DishBrain — ранний биокомпьютер, использующий около 800 000 человеческих нервных клеток. Эти нейроны были подключены к небольшому процессору, способному интерпретировать и направлять электрическую активность, подобно стандартному устройству на кремниевой основе.
Чтобы продемонстрировать потенциал DishBrain, инженеры успешно научили свой биокомпьютер играть в Pong. Классическая двухмерная игра часто используется вычислительными нейробиологами в качестве тестового случая, поскольку она требует от их системы навигации по динамическому информационному ландшафту в реальном времени.
Cortical Labs потребовалось более 18 месяцев, чтобы достичь цели в Pong, используя своё оригинальное аппаратное и программное обеспечение. DishBrain в конечном итоге был заменён на CL1, который компания называет «первым в мире биологическим компьютером, развёртываемым с помощью кода».
Но чтобы биокомпьютер был действительно полезен, он должен делать гораздо больше, чем просто перемещать пикселизированное весло вверх и вниз на экране. Вступает Doom. В течение десятилетий крупные технологические компании и любители-энтузиасты демонстрировали способы запуска видеоигры на всех типах устройств, включая калькуляторы, тракторы и даже банкоматы. «Может ли он играть в Doom?» — такой запрос в мире технологий стал настолько распространённым, что вопрос был не в том, попробует ли Cortical Labs запустить игру на нейронных чипах, а когда это произойдёт.
Основная задача для CL1 — понять Doom — заключалась в том, что ему нужно было «видеть» то, что видит человек, играя в игру на компьютере. Без оптического ввода это означало, что инженерам нужно было придумать способ преобразования визуальной информации в паттерны электрической стимуляции, распознаваемые нейронами.
Решение оказалось не только осуществимым, но и было реализовано примерно за неделю Шоном Коулом, независимым разработчиком с небольшим опытом в области биологических вычислений. Ключом к этому стал новый интерфейс CL1, который позволяет любому программировать его с помощью Python.
Не ожидайте, что биокомпьютер выиграет какие-либо турниры по Doom. Он играет в игру лучше, чем система, которая просто беспорядочно стреляет по врагам, но всё равно часто проигрывает. Тем не менее, в Cortical Labs говорят, что достигли текущего уровня производительности быстрее, чем системы машинного обучения на основе кремния, и, вероятно, будут совершенствоваться по мере улучшения алгоритмов.
Будущие поколения биокомпьютеров однажды могут управлять роботизированными руками или помогать запускать сложные цифровые программы. Ему предстоит пройти долгий путь, но преодоление таких рубежей, как игра в Doom, предвещает хорошие перспективы для технологии.