W obliczu gwałtownego rozwoju sztucznej inteligencji i rosnących potrzeb energetycznych związanych z trenowaniem dużych modeli językowych, szwajcarski startup FinalSpark zaproponował radykalnie nowe podejście. Firma opracowała pierwszą na świecie platformę biokomputingową, w której rolę procesorów pełnią żywe ludzkie neurony. Ta innowacyjna technologia może nie tylko zrewolucjonizować sposób działania AI, ale również znacząco ograniczyć emisję CO₂ generowaną przez tradycyjne centra danych.
Organoidy mózgowe jako nowa generacja procesorów
Zamiast opierać obliczenia na krzemie, FinalSpark wykorzystuje organoidy mózgowe – miniaturowe struktury o średnicy ok. 0,5 mm, zbudowane z ok. 10 000 żywych neuronów. Umieszczane są one w układach wieloelektrodowych (MEA), gdzie za pomocą elektrod można je stymulować oraz rejestrować ich aktywność elektryczną. Dzięki temu organoidy stają się funkcjonalnymi jednostkami obliczeniowymi, które potrafią przetwarzać dane i uczyć się prostych zadań.
Technologia ta wykazuje ogromną przewagę energetyczną – mózg człowieka działa na zaledwie 20 W, a bioprocesory FinalSpark zużywają milion razy mniej energii niż tradycyjne układy krzemowe wykorzystywane do AI.
![Tylko 4,7% PWDL korzysta z AI. Szpitale przyspieszają zmiany [Dane]](https://alertmedyczny.pl/wp-content/uploads/2024/12/sztuczna-inteligencja-ai-robotyka-ogolne-300x200.jpg)
Neuroplatforma – „neurony jako usługa” dostępne online
Kluczowym produktem firmy jest Neuroplatforma, udostępniana naukowcom w modelu usługowym. Użytkownicy mogą zdalnie – poprzez API w Pythonie – przeprowadzać eksperymenty na żywych sieciach neuronowych. System zapewnia 24-godzinny dostęp do organoidów, umożliwiając ich stymulację, monitorowanie oraz analizę danych w czasie rzeczywistym.
Z platformy korzystają już badacze z takich instytucji jak University of Michigan, Freie Universität Berlin czy Oxford Brookes University. Uczą organoidy rozpoznawania wzorców, analizują ich zdolności adaptacyjne i próbują opracować biologiczny język programowania.
Ogromny potencjał i pierwsze wyzwania
Choć zastosowania technologii są szerokie – od medycyny i diagnostyki, przez rozpoznawanie obrazów i dźwięków, aż po potencjalne tworzenie ogólnej inteligencji – biokomputery nadal pozostają dużym wyzwaniem badawczym. Każdy organoid jest bowiem unikalny, a jego aktywność trudno ustandaryzować. Dodatkowo żywotność neuronów wynosi obecnie około 100 dni, co oznacza konieczność ciągłego odtwarzania struktur i ich ponownego trenowania.
Pojawiają się też istotne dylematy etyczne. Czy rozbudowane sieci neuronowe mogą rozwinąć świadomość? Jakie są granice wykorzystania ludzkich komórek w technologiach cyfrowych? FinalSpark zapewnia, że współpracuje z etykami i filozofami, a ich organoidy nie wykazują oznak świadomości. Firma jednak deklaruje gotowość wdrożenia odpowiednich ram etycznych, zanim technologia trafi do masowego użycia.
Organoidy mózgowe – jak powstają?
Organoidy mózgowe tworzone są z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC). Przełom w tej dziedzinie nastąpił w 2006 roku, kiedy japoński naukowiec dr Shinya Yamanaka opracował metodę ich uzyskiwania z dorosłych komórek somatycznych, za co w 2012 roku otrzymał Nagrodę Nobla. Dzięki kontrolowanym warunkom hodowli, z iPSC powstają trójwymiarowe grudki neuronów, które zachowują się podobnie do ludzkiego mózgu we wczesnych etapach rozwoju.
To właśnie te struktury są podstawą bioprocesorów FinalSpark. W ciągu ostatnich trzech lat firma wykorzystała już ponad 1000 organoidów, generując łącznie ponad 18 terabajtów danych badawczych, opublikowanych m.in. w czasopiśmie „Frontiers in Artificial Intelligence”.
Biokomputery a przyszłość AI
FinalSpark tworzy narzędzia, które mogą rozwiązać jeden z głównych problemów współczesnej AI – gigantyczne zapotrzebowanie na energię i emisję CO₂. Szacuje się, że samo trenowanie modelu GPT-3 zużyło ok. 10 GWh energii, czyli 6000 razy więcej niż roczne zużycie energii przez przeciętnego Europejczyka. Bioprocesory mogą radykalnie zmniejszyć ten ślad węglowy.
Choć dziś organoidy są nadal „czarną skrzynką”, której działania nie do końca rozumiemy, to potencjał tej technologii budzi ogromne nadzieje. Jeśli uda się opracować skuteczne metody programowania neuronów, może to oznaczać nową epokę w rozwoju sztucznej inteligencji – nie tylko szybszej i tańszej, ale i bardziej zbliżonej do biologicznych procesów uczenia się.
Szwajcarski startup FinalSpark – informacje
FinalSpark to firma założona w 2014 roku przez Freda Jordana i Martina Kuttera. Siedziba spółki mieści się w Vevey, w Szwajcarii. Startup koncentruje się na biokomputingu, czyli wykorzystaniu żywych komórek do przetwarzania informacji. Kluczową motywacją zespołu jest ograniczenie zużycia energii przez systemy obliczeniowe.
Platforma Neuroplatform pozwala na korzystanie z modelu „neurony jako usługa” (neurons-as-a-service), a jej użytkownikami są naukowcy z prestiżowych uczelni, takich jak University of Michigan, Freie Universität Berlin czy Oxford Brookes University. Dzięki niej badacze mogą testować nowe sposoby komunikacji z neuronami, a nawet opracowywać prototypy „języków programowania” dla komórek mózgowych.
W ciągu trzech lat FinalSpark wykorzystał już ponad 1000 organoidów i zebrał 18 TB danych. Firma deklaruje pełną transparentność, prowadząc działalność w konsultacji z etykami i filozofami. Zespół zapewnia, że obecnie używane organoidy nie wykazują cech świadomości, ale firma przygotowuje się na ewentualne przyszłe wyzwania bioetyczne.
Źródła:
- spiceworks.com
- finalspark.com
- spidersweb.pl
- purepc.pl
- FinalSpark
- Forbes,
- Invivo Magazine
