It-teknoloġija diġitali hija ftit eqreb lejn il-bijoloġija, id-DNA u l-moħħ
Elon Musk jassigura li fil-futur qarib in-nies se jkunu jistgħu joħolqu interface moħħ-kompjuter sħiħ. Sadanittant, nitgħallmu minn żmien għal żmien dwar l-esperimenti tiegħu fuq l-annimali, l-ewwel fuq il-ħnieżer, u aktar reċentement fuq ix-xadini. L-idea li Musk se jilħaq l-għan tiegħu u jkun jista 'jimpjanta terminal ta' komunikazzjoni f'ras ta 'persuna jaffaxxina lil xi wħud u jbeżża' lil oħrajn.
Mhux biss qed jaħdem fuq ġdid Musk. Xjentisti mir-Renju Unit, l-Iżvizzera, il-Ġermanja u l-Italja reċentement ħabbru r-riżultati ta 'proġett li kkombinat newroni artifiċjali ma 'dawk naturali (1). Dan kollu jsir permezz tal-Internet, li jippermetti li n-newroni bijoloġiċi u tas-silikon jikkomunikaw bejniethom. L-esperiment involva t-tkabbir ta 'newroni fil-firien, li mbagħad intużaw biex jittrasmettu sinjali. Group Leader Stefano Vassanelli irrapportaw li x-xjentisti setgħu juru għall-ewwel darba li newroni artifiċjali mqiegħda fuq ċippa jistgħu jkunu konnessi direttament ma 'dawk bijoloġiċi.
Ir-riċerkaturi jridu jieħdu vantaġġ netwerks newrali artifiċjali jirrestawra l-funzjonament tajjeb ta 'żoni bil-ħsara tal-moħħ. Wara li jiġu introdotti f’impjant speċjali, in-newroni se jaġixxu bħala tip ta’ proteżi li tadatta għall-kundizzjonijiet naturali tal-moħħ. Tista’ taqra aktar dwar il-proġett innifsu f’artiklu fil-ġurnal Rapporti Xjentifiċi.
Facebook irid jidħol f'moħħok
Dawk li jibżgħu minn teknoloġija ġdida bħal din jista 'jkollhom raġun, speċjalment meta nisimgħu li, pereżempju, nixtiequ nagħżlu l-"kontenut" ta' moħħna. F'avveniment ta 'Ottubru 2019 li sar miċ-ċentru ta' riċerka appoġġjat minn Facebook Chan Zuckerberg BioHub, huwa tkellem dwar it-tamiet li jinħoloq apparati li jinżammu fl-idejn u kkontrollati mill-moħħ li jissostitwixxu l-maws u t-tastiera. "L-għan huwa li tkun tista 'tikkontrolla oġġetti f'realtà virtwali jew miżjuda bil-ħsibijiet tiegħek," qal Zuckerberg, kif ikkwotat minn CNBC. Facebook xtara CTRL-labs, startup li tiżviluppa sistemi ta’ interface bejn il-moħħ u l-kompjuter, għal kważi biljun dollaru.
Ix-xogħol fuq interface moħħ-kompjuter tħabbar għall-ewwel darba fil-konferenza F8 ta 'Facebook fl-2017. Skont il-pjan fit-tul tal-kumpanija, apparat li jintlibes mhux invażiv xi darba se jippermetti lill-utenti ikteb kliem biss billi taħseb minnhom. Iżda dan it-tip ta 'teknoloġija għadu fi stadju bikri ħafna, speċjalment peress li qed nitkellmu dwar interfaces ibbażati fuq il-mess u mhux invażivi. “Il-ħila tagħhom li jsarrfu dak li qed jiġri fil-moħħ f’attività bil-mutur hija limitata. Għal opportunitajiet akbar, trid tiġi impjantata xi ħaġa,” qal Zuckerberg fil-laqgħa msemmija hawn fuq.
In-nies se jħallu lilhom infushom “jiġi “impjantati b’xi ħaġa” biex jgħaqqdu ma’ nies magħrufa għall-aptit bla rażan tagħhom għal data privata minn facebook? (2) Forsi jkun hemm nies bħal dawn, speċjalment meta joffrilhom abbrevjazzjonijiet taʼ artikli li ma jridux jaqrawhom. F'Diċembru 2020, Facebook qal lill-impjegati li kien qed jaħdem fuq għodda biex tiġbor fil-qosor l-informazzjoni sabiex l-utenti ma jkollhomx għalfejn jaqrawha. Fl-istess laqgħa, huwa ppreżenta aktar pjanijiet għal sensor newrali biex jiskopri ħsibijiet umani u jikkonvertihom f'azzjonijiet fuq websajt.
2. Il-Brain u l-Interfaces tal-Facebook
Kif tagħmel kompjuters effiċjenti fil-moħħ?
Dawn il-proġetti mhumiex l-uniċi sforzi li se jinħolqu. Sempliċement li tgħaqqad dawn id-dinjiet mhix l-uniku għan li qed jiġi segwit. Hemm, pereżempju. inġinerija newromorfika, xejra mmirata biex terġa 'tiġri l-kapaċitajiet tal-magni moħħ tal-bniedem, pereżempju, f'termini tal-effiċjenza tal-enerġija tagħha.
Huwa mbassar li sal-2040, ir-riżorsi globali tal-enerġija mhux se jkunu jistgħu jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-kompjuters tagħna jekk inżommu mat-teknoloġiji tas-silikon. Għalhekk, hemm bżonn urġenti li jiġu żviluppati sistemi ġodda li jistgħu jipproċessaw id-dejta aktar malajr u, l-aktar importanti, b'mod aktar effiċjenti fl-enerġija. Ix-xjentisti ilhom jafu li t-tekniki tal-imita jistgħu jkunu mod wieħed biex jintlaħaq dan l-għan. moħħ tal-bniedem.
W Kompjuters tas-silikon Funzjonijiet differenti huma mwettqa minn oġġetti fiżiċi differenti, li jżid il-ħin tal-ipproċessar u jikkawża telf ta 'sħana enormi. B'kuntrast, in-newroni fil-moħħ jistgħu simultanjament jibagħtu u jirċievu informazzjoni fuq netwerk vast b'vultaġġ għaxar darbiet inqas mill-kompjuters l-aktar avvanzati tagħna.
Il-vantaġġ ewlieni tal-moħħ fuq il-kontropartijiet tas-silikon tiegħu huwa l-abbiltà tiegħu li jipproċessa d-data b'mod parallel. Kull wieħed min-newroni huwa konness ma 'eluf ta' oħrajn, li kollha jistgħu jaġixxu bħala inputs u outputs għad-dejta. Biex tkun tista 'taħżen u tipproċessa l-informazzjoni kif nagħmlu aħna, huwa meħtieġ li jiġu żviluppati materjali fiżiċi li jistgħu jgħaddu malajr u bla xkiel minn stat ta' konduttività għal stat ta 'imprevedibbiltà, kif inhu l-każ tan-newroni.
Ftit xhur ilu, il-ġurnal "Matter" ippubblika artiklu dwar studju ta 'materjal bi proprjetajiet bħal dawn. Ix-xjentisti fl-Università ta 'Texas A&M ħolqu nanowires mis-simbolu kompost β'-CuXV2O5 li juru l-abbiltà li joxxillaw bejn stati ta' konduzzjoni b'reazzjoni għal bidliet fit-temperatura, il-vultaġġ u l-kurrent.
Wara eżami aktar mill-qrib, instab li din il-ħila hija dovuta għall-moviment tal-joni tar-ram matul β'-CuxV2O5, li jikkawża moviment tal-elettroni u jibdel il-proprjetajiet konduttivi tal-materjal. Biex jikkontrolla dan il-fenomenu, β'-CuxV2O5 jiġġenera impuls elettriku simili ħafna għal dak li jseħħ meta newroni bijoloġiċi jibagħtu sinjali lil xulxin. L-imħuħ tagħna jiffunzjonaw billi jattivaw newroni speċifiċi f'ħinijiet ewlenin f'sekwenza unika. Sekwenza ta 'avvenimenti newrali twassal għall-ipproċessar ta' informazzjoni, kemm jekk tkun irkupru tal-memorja jew it-twettiq ta 'attività fiżika. Iċ-ċirkwit b'β'-CuxV2O5 se jaħdem bl-istess mod.
Hard drive fid-DNA
Qasam ieħor ta 'riċerka huwa r-riċerka bbażata fuq il-bijoloġija. metodi ta' ffrankar tad-data. Waħda mill-ideat li ddeskrivejna wkoll ħafna drabi f'MT hija din li ġejja. Ħażna tad-DNA, huwa meqjus bħala trasportatur ta' informazzjoni promettenti, estremament kompatt u stabbli (3). Fost l-oħrajn, hemm soluzzjonijiet li jippermettu l-ħażna tad-dejta fil-ġenomi taċ-ċelloli ħajjin.
Huwa stmat li sal-2025, madwar ħames mitt exabytes ta 'dejta se jiġu prodotti kuljum madwar id-dinja. Il-ħażna tagħhom tista 'malajr issir imprattikabbli għall-użu teknoloġija tas-silikon tradizzjonali. Id-densità tal-informazzjoni fid-DNA hija potenzjalment miljuni ta' darbiet ogħla minn dik tal-hard drives konvenzjonali. Huwa stmat li gramma waħda ta’ DNA jista’ jkun fiha sa 215-il miljun gigabyte. Huwa wkoll stabbli ħafna meta maħżun kif suppost. Fl-2017, ix-xjenzati estratt il-ġenoma sħiħ ta 'speċi estinta ta' żiemel li għexet 700 sena ilu, u s-sena l-oħra nqara d-DNA ta 'mammoth li għex miljun sena ilu.
Id-diffikultà ewlenija hija li ssib mod konnessjoni dinja diġitali i data mad-dinja bijokimika tal-ġeni. Bħalissa qed nitkellmu sinteżi tad-DNA fil-laboratorju, u għalkemm l-ispejjeż qed jonqsu malajr, xorta hija kompitu kumpless u għali. Ladarba jiġu sintetizzati, is-sekwenzi għandhom jinħażnu bir-reqqa in vitro sakemm ikunu lesti għall-użu mill-ġdid jew jistgħu jiġu introdotti fiċ-ċelloli ħajjin bl-użu tat-teknoloġija tal-editjar tal-ġeni CRISPR.
Ir-riċerkaturi tal-Università ta 'Columbia wrew approċċ ġdid li jippermetti konverżjoni diretta sinjali elettroniċi diġitali f'dejta ġenetika maħżuna fil-ġenomi taċ-ċelloli ħajjin. "Immaġina hard drives ċellulari li jistgħu jikkalkulaw u fiżikament jerġgħu jikkonfiguraw f'ħin reali," qal Harris Wang, wieħed mill-membri tat-tim, lil Singularity Hub. "Aħna nemmnu li l-ewwel pass huwa li nkunu nistgħu nikkodifikaw direttament id-dejta binarja fiċ-ċelloli mingħajr il-ħtieġa ta 'sintesi tad-DNA in vitro."
Ix-xogħol huwa bbażat fuq reġistratur ċellulari bbażat fuq CRISPR li Wang żviluppat qabel għall-batterja E. coli, li jiskopri l-preżenza ta 'ċerti sekwenzi tad-DNA ġewwa ċ-ċellula u jirreġistra dan is-sinjal fil-ġenoma tal-organiżmu. Is-sistema għandha "modulu tas-sensor" ibbażat fuq id-DNA li jirrispondi għal sinjali bijoloġiċi speċifiċi. Wang u l-kollegi tiegħu adattaw il-modulu tas-sensor biex jaħdem ma 'biosensor żviluppat minn tim ieħor, li min-naħa tiegħu jirrispondi għal sinjali elettriċi. Fl-aħħar mill-aħħar, dan ippermetta lir-riċerkaturi kodifikazzjoni diretta ta' informazzjoni diġitali fil-ġenoma batterjali. L-ammont ta 'dejta li ċellola waħda tista' taħżen huwa pjuttost żgħir, tliet bits biss.
B'dan il-mod, ix-xjentisti sabu mod biex jikkodifikaw 24 popolazzjoni batterjali separata bl-użu ta 'biċċiet ta' data differenti ta '3-bit simultanjament, għal total ta' 72 bit. Huma użawha biex jikkodifikaw "Hello world!" fil-batterji. u wrew li billi ssekwenzaw il-popolazzjoni magħquda u jużaw klassifikatur iddisinjat apposta, setgħu jaqraw il-messaġġ b'eżattezza ta '98 fil-mija.
Ovvjament, 72 bit hija 'l bogħod mill-kapaċità. ħażna tal-massa hard drives moderni. Madankollu, ix-xjentisti jemmnu li s-soluzzjoni tista 'tiġi skalata malajr. Il-ħażna tad-dejta fiċ-ċelloli dan huwa, skond ix-xjenzati, ferm irħas minn metodi oħra kodifikazzjoni fil-ġenigħaliex inti tista 'sempliċement tikber aktar ċelluli minflok ma jkollhom jittrattaw is-sinteżi kumplessa ta' DNA artifiċjali. Iċ-ċelloli għandhom ukoll kapaċità naturali li jipproteġu d-DNA mill-ħsara ambjentali. Huma wrew dan billi żiedu ċelluli E. coli ma 'ħamrija tal-qsari mhux sterilizzata u mbagħad estratt b'mod affidabbli l-messaġġ kollu ta' 52 bit minnhom billi ssekwenzaw il-komunità mikrobjali tal-ħamrija assoċjata. Ix-xjentisti bdew ukoll jagħmlu l-inġinerija tad-DNA taċ-ċelloli biex ikunu jistgħu jwettqu operazzjonijiet loġiċi u tal-memorja.
4. Viżjoni tas-singularità transhumanista bħala l-istadju li jmiss tal-evoluzzjoni
integrazzjoni tekniku tal-kompjuter i telekomunikazzjonijiet hija assoċjata b'mod qawwi mal-kunċetti ta '"singularità" transumanista mbassra minn futuristi oħra (4). Interfaces moħħ-magna, newroni sintetiċi, ħażna ta 'dejta ġenomika - dan kollu jista' jiżviluppa f'din id-direzzjoni. Hemm problema waħda biss - dawn huma l-metodi u l-esperimenti kollha fl-istadji bikrija ħafna tar-riċerka. Allura dawk li jibżgħu minn dan il-futur għandhom jistrieħu fil-paċi, u d-dilettanti tal-integrazzjoni bejn il-bniedem u l-magna għandhom jiksħu.
