Biocomputateurs apprennent à piloter des robots
Des cellules cérébrales vivantes intégrées dans des biocomputateurs organoïdes-sur-puce sont maintenant capables d’apprendre à contrôler des robots via MetaBOC, un système d’interaction intelligente open-source. Cette initiative extraordinaire vise à transférer des cellules cérébrales humaines dans des corps artificiels.
La biocomputing représente l’une des frontières les plus surréalistes de la technologie émergente, rendue possible par le langage commun des signaux électriques entre les neurones et les ordinateurs. Les cellules cérébrales humaines, cultivées en grandes quantités sur des puces de silicium, peuvent interpréter les signaux électriques d’un ordinateur, les traiter et y répondre en conséquence.
Plus significativement encore, ces biocomputateurs sont capables d’apprentissage. Ce concept a d’abord émergé dans le projet DishBrain de l’Université Monash en Australie.
Cultiver des cellules cérébrales sur des puces
Dans ce qui pourrait être comparé à un scénario à la Frankenstein, des chercheurs ont cultivé environ 800 000 cellules cérébrales sur une puce, l’ont placée dans un environnement simulé, et ont observé comment cette entité cyborg étonnante a maîtrisé le jeu de Pong en environ cinq minutes. Le projet a rapidement reçu un financement de l’armée australienne et a évolué pour devenir une entreprise nommée Cortical Labs.
Biocomputers avec des neurones humains
Dans une interview avec Brett Kagan, directeur scientifique chez Cortical Labs, il a révélé que même à leurs débuts, les biocomputers améliorés avec des neurones humains semblent apprendre beaucoup plus rapidement et avec beaucoup moins de puissance que les puces d’apprentissage automatique AI modernes. Ils montrent également plus d'”intuition, d’aperçu et de créativité”. De manière remarquable, nos cerveaux, utilisant seulement 20 watts, fonctionnent comme les processeurs les plus puissants de la nature.
Kagan a expliqué : “Nous avons effectué des tests par rapport à l’apprentissage par renforcement et avons constaté une nette différence de performance. Les systèmes biologiques, malgré leur caractère rudimentaire et imparfait, surpassent toujours les meilleurs algorithmes d’apprentissage profond en termes de rapidité avec laquelle ils nécessitent moins d’échantillons pour commencer un apprentissage significatif. C’est assez étonnant.”
Cependant, il existe des inconvénients, notamment des préoccupations éthiques et la nécessité de maintenir les composants “wetware”. Ces éléments biologiques doivent être nourris, hydratés, régulés en température et protégés contre les germes et les virus. En 2023, Cortical Labs a atteint un record de maintenance d’environ 12 mois.
Progrès dans l’organisation des cellules cérébrales et l’intégration neurochimique
Les cellules cérébrales s’auto-organisent en un organoïde sphérique tridimensionnel appelé “Brainoware” avant l’insertion d’électrodes. À la startup suisse FinalSpark, on utilise la dopamine comme mécanisme de récompense pour ses puces biocomputing sur la Neuroplateforme.
Si c’est votre première rencontre avec la technologie du cerveau-sur-puce, il vaut la peine de prendre un moment pour apprécier la nature étonnante de ce travail. Les chercheurs chinois poussent maintenant ce domaine encore plus loin.
Le projet MetaBOC (Brain-On-Chip) combine les efforts du laboratoire Haihe de l’Université de Tianjin en Interaction Cerveau-Ordinateur et Intégration Humain-Ordinateur avec des équipes de l’Université du Sud de la Science et de la Technologie.
Université de Tianjin
Permettre l’interaction entre les organoïdes cérébraux et les dispositifs électroniques
Le logiciel open-source connecte les biocomputateurs cerveau-sur-puce à des dispositifs électroniques, permettant aux organoïdes cérébraux d’interpréter des signaux, d’interagir avec leur environnement et d’apprendre des tâches.
L’équipe de Tianjin utilise des organoïdes sphériques, comme le Brainoware de l’Université de l’Indiana, qui forment des connexions neuronales complexes similaires à celles des cerveaux humains. Ces organoïdes sont cultivés avec une stimulation par ultrasons de faible intensité, améliorant leurs capacités intelligentes.
Le système MetaBOC utilise des algorithmes d’intelligence artificielle pour communiquer avec l’intelligence biologique des cellules cérébrales, intégrant l’intelligence artificielle et biologique.
L’équipe de Tianjin, tout en présentant des images humoristiques, identifie la robotique comme une application clé. Ils affirment qu’un biocomputer cerveau-sur-puce peut maintenant contrôler un robot, apprenant des tâches telles que l’évitement d’obstacles et la manipulation d’objets.
Étant donné que l’organoïde cérébral perçoit le monde à travers des signaux électriques, il peut s’entraîner dans un environnement simulé pour opérer un robot, réduisant ainsi les risques pour ses composants biologiques.
Maquettes conceptuelles vs systèmes pratiques cerveau-sur-puce
Pour clarifier, les organoïdes cérébraux représentés dans les images de robots ci-dessus, ressemblant à des sucettes roses exposées, sont des maquettes conceptuelles illustrant des scénarios d’application future plutôt que des prototypes réels contrôlés par le cerveau. Une représentation plus réaliste de ce à quoi ces systèmes cerveau-sur-puce pourraient ressembler en termes pratiques est montrée dans l’image ci-dessous, fournie par Cortical Labs.
Il est de plus en plus probable que des cellules cérébrales humaines puissent bientôt être intégrées dans de petits robots, apprenant à les opérer efficacement.
Cette ère marque des avancées remarquables en science et technologie. Des initiatives comme Neuralink visent à interfacer directement des interfaces informatiques à large bande avec le cerveau, tandis que des projets tels que MetaBOC font croître des cellules cérébrales humaines à l’intérieur d’ordinateurs. Simultanément, l’industrie de l’IA s’efforce de reproduire et potentiellement de surpasser l’intelligence biologique avec des modèles à base de silicium.
À mesure que ces frontières s’élargissent, d’importantes questions philosophiques émergent. Les cerveaux en culture ou les systèmes d’IA sont-ils conscients ? Pourraient-ils devenir indiscernables des êtres sensibles ? Quelles considérations éthiques surgissent entre les intelligences biologiques et celles à base de silicium ?
“Dans mon vaste entretien”, réfléchit Kagan, “même si ces systèmes venaient à développer une conscience – ce que je considère comme peu probable – des dilemmes éthiques émergeraient, similaires à ceux entourant les tests sur les animaux conscients ou les habitudes de consommation.”
Il est stupéfiant que l’humanité utilise maintenant les composants physiques de l’esprit pour développer des intelligences cyborg capables de contrôler précisément les machines.
En 2024, nous nous dirigeons vers la singularité technologique, où l’IA pourrait surpasser l’intelligence humaine et conduire à des avancées sans précédent plus rapidement que ce que les humains peuvent gérer.
Quel temps exaltant pour être en vie – bien que notre existence ne soit pas simplement celle de cellules câblées sur une puce dans une boîte de laboratoire, du moins selon les connaissances actuelles.
“Lire l’article original sur : New Atlas
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