Vědci z University of Bath, která se nachází v jihozápadní Anglii, ve spolupráci s dalšími týmy představili světově první umělý neuron, který umožňuje posunout hranici nejen toho, jak řešíme některé nemoci a zranění spojených s nervovým systémem, ale také samotné spojení člověka a strojů.
V současné době je na trhu k dispozici spousta neuročipů, které v rámci konstrukce umožňují rychlý běh umělé inteligence. Nejedná se však z konstrukčního pohledu o žádné umělé neuronového sítě, které by byly kompatibilní s nervovým systémem člověka.
První umělý neuron je ale zaměřen přímo jako náhrada reálných biologických neuronů a lze ho s biologickým nervovým systémem přímo spojit.
Extrémně nízká spotřeba
Z obecného pohledu funguje nervový systém jednoduše pomocí přenosu elektrických signál. O vytvoření umělé formy neuronu se vědci pokoušeli poměrně dlouhou dobu. Důvodem složitého vývoje byla komplexní struktura fungování nervového systému, jehož odezva se neustále mění a nejde jen o jednoduché a stále stejné signály typu 0 a 1 jako v počítačích.
Nakonec se jim to podařilo a výsledkem je čip, který má spotřebu miliardkrát nižší než u běžných procesorů, které jsou v noteboocích nebo počítačích. Konkrétně se v této formě jedná o pouhých 140 nanowattů.
Vědci museli vyvinout pokročilé matematické rovnice, které odhalují to, jak reagovat na signály z nervů. Jako příklad vědci uvádí to, že pokud je příchozí signál dvakrát silnější, neznamená to, že by reakce měla být dvakrát větší. Kvůli tomu, že se jedná o nelineární systém, může to znamenat, že má být reakce třeba třikrát větší.
Čip simulující neuron do hloubky
Aby se skutečně jednalo o umělý neuron, museli vědci pochopitelně vyvinout mnohem propracovanější architekturu, která simuluje chování ještě hlubších procesů. Čip v této fázi simuluje biologické chování iontových kanálů a přesně replikuje velmi dynamické chování neuronů z hipokampusu a také dýchací neurony z mozkového kmene.
Díky tomu bude možné velmi brzy vytvořit speciální bioelektronické implantáty lidem, kteří trpí na různé zdravotní problémy spojené s nervovým systémem nebo mají zranění, které se týká nervového systému. V budoucnu by tyto problémy mělo jít poměrně snadno vyřešit.
Transhumanismus nastupuje
Jsme svědky toho, že se stále více začínají objevovat robotické konstrukce a implantáty, které nahrazují například chybějící ruku, nohu a případně i některé orgány.
S umělými neurony přichází na řadu hlubší část, která už zasahuje i do samotného mozku. Transhumanismus je evoluční směr, který předpokládá, že další evoluce člověka nebude biologického, ale technologického charakteru. Hlavním důvodem je to, aby se člověk jako takový mohl co nejdříve posunout zase o úroveň dále jak z pohledu fyzikálních schopností, tak třeba i myšlenkových (inteligence).
Do celé skládačky pochopitelně částečně zapadá umělá inteligence a přímé spojení s počítačem, na kterém pracuje Neuralink od Elona Muska. V současnosti je totiž spojení mezi naším mozkem a počítačem (je nutné brát v potaz internet, cloud) velmi pomalé a oddělené lidskými senzory a končetinami.
S příchodem prvního umělého neuronu se vědcům podařily tři revoluční milníky v oblasti neuronu, který byl doposud spíše černou skříňkou. Je možné přesně kontrolovat chování neuronu ve spojení s nervovým systémem. Modely jsou schopné simulovat reálného chování biologických neuronů a vyvinutý model je zvládne pracovat s různými typy a funkcemi neuronů.
Objev je důležitý i pro budoucí rozvoj architektury neuromorfních čipů, které mají za cíl simulovat větší počet neuronů v jednom čipu.
Podrobnosti o výzkumu naleznete v originálním materiálu
