自打沾上 AI 和大模型推理訓練之后,用人在這個領(lǐng)域沒啥對手的腦細老黃,高端顯卡眼瞅著越賣越貴。胞跑不懂到頭來,快搞連帶著我們這群臭打游戲的個世也遭了秧,想要高性能的用人顯卡就得加錢。。腦細。胞跑不懂
但是快搞最近看到一條新聞,讓我感覺擺脫老黃的個世統(tǒng)治,買上便宜的用人顯卡,也不是腦細沒有可能。
事情是胞跑不懂這樣的,澳大利亞有家公司叫 Cortical Labs,快搞推出了一臺能將人類腦細胞與硅芯片結(jié)合的個世生物計算機,用人類神經(jīng)元處理數(shù)據(jù),直接 “ 活體計算 ”。
這個技術(shù)再發(fā)展發(fā)展,恐怕下一步就是培養(yǎng)出更接近大腦的器官,是不是感覺黑客帝國要上演現(xiàn)實版了?
但先別急,相信有不少人看到這里的第一反應,是質(zhì)疑這件新聞的真實性,以及好奇這個事情的原理。接下來咱們一個個慢慢聊。
想要搞懂這個顛覆咱們認知的事情,得先確立幾個基本的概念。
首先,將成熟的體細胞重新編程為多能干細胞,技術(shù)已經(jīng)非常成熟了。早在 2012年,英國科學家約翰?格登(John B. Gurdon)和日本科學家山中伸彌(Shinya Yamanaka),就發(fā)現(xiàn)了 iPSC( 誘導性多能干細胞 )技術(shù)。
根據(jù)這個技術(shù),理論上可以在體外大規(guī)模培養(yǎng)人體干細胞,還可以利用干細胞的全能特性,定向去誘導分化出具備特定功能的人體細胞。
而且利用 iPSC技術(shù)培育類器官( 如微型肝臟 ),或者修補受損組織等相關(guān)的醫(yī)療用途,可以說是很常見了。
其次,通過主動向細胞發(fā)送電信號、再收集記錄細胞發(fā)出的電信號,可以實現(xiàn)硅基芯片與細胞之間的信息傳遞。
也就是,我們可以通過放電,告訴細胞目前發(fā)生了啥,還可以通過監(jiān)測記錄細胞的放電,搞明白它想表達啥。
明白這兩點之后,接下來咱們就可以正式講講生物計算機的事了。
開頭提到的 Cortical Labs 團隊,將提取的人體細胞重新編程為干細胞,隨后將它們誘導分化成了神經(jīng)細胞,然后培養(yǎng)成有著真正神經(jīng)軸突和樹突的細胞集合,并且證實了這個“迷你大腦”是有智能的。
相關(guān)的論文,已經(jīng)發(fā)表在神經(jīng)科學領(lǐng)域極具權(quán)威性的期刊《Neuron》上。
簡單來說,他們嘗試讓這個體外合成的人工智能玩經(jīng)典的乒乓球游戲《Pong》。
如果球板擊中乒乓球,那么系統(tǒng)就會產(chǎn)生一個可以預測的、規(guī)律的電刺激獎勵;反之,就會產(chǎn)生一個不和諧的隨機電流。結(jié)果發(fā)現(xiàn),迷你大腦會為了追求可預測的電信號,自己琢磨明白了游戲規(guī)則。
當然世超本身并不是從事這方面研究的,還是看了 B 站 up 主@K形態(tài)生命科學關(guān)于實驗的解析,才明白 Cortical Labs 團隊具體都干了啥——
他們用不同位置的電極刺激神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),用來代表乒乓球的位置;同時電極的刺激頻率,代表著球距離球板的距離。同時微電極陣列還會感應神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電流變化,以此來操控小球。
隨著電刺激的反復進行,迷你大腦開始嘗試移動球板,擊中小球。并且球板并不是來回無意義地反復移動“碰運氣”,而是恰好能出現(xiàn)在小球的移動路徑上。
也就證明,這個迷你大腦意識到自己在玩游戲,而且隨著時間的推移玩得越來越好了。
并且,團隊也用電腦人工智能模擬了這個游戲,發(fā)現(xiàn)生物計算機的效率是電腦的500倍以上。。。
相較于電腦人工智能大模型,靠海量的數(shù)據(jù)運算和參數(shù)優(yōu)化,才能模擬真實的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),迷你大腦在自我學習的情況下,直接掌握了游戲邏輯。
這也意味著,丟給迷你大腦別的課題,它極有可能表現(xiàn)得比電腦人工智能更好。
正是在這個實驗的基礎(chǔ)上,Cortical Labs 團隊推出了生物計算機 CL1。每臺 CL1 裝有大約 80 萬個人類神經(jīng)元,以及與它們交互的陣列電極。當然為了維持神經(jīng)元的活性,還有配套的生命維持系統(tǒng),負責調(diào)節(jié)溫度、供給氧氣等等。
那說了這么多,生物計算機到底有啥優(yōu)勢呢?
首先,相比較傳統(tǒng)計算機,效率更高這一點,剛才的實驗環(huán)節(jié)其實已經(jīng)足夠說明問題了。但是最新的 CL1 能發(fā)揮啥樣的效果,世超這里也不好下定論。
畢竟售價也不是一般人能夠負擔得起的:單臺 CL1 售價為 3.5w 美元( 約 25.1 萬人民幣 ),30 臺起購,每臺也要 2w 美元。目前看來,最主要的用途還是醫(yī)學和 AI 相關(guān)的研發(fā)。
不過 CL1 也提供遠程租賃的方案,每周 300 美元,就可以遠程訪問一臺 CL1。目前已經(jīng)正式開啟租用服務(wù)了,如果哪位差友從事相關(guān)研究,用上了這臺設(shè)備的,記得在評論區(qū)給世超解疑答惑一下。。。
另一個優(yōu)勢在于,生物計算機的功耗極低。單個 CL1 單元的功耗僅為 30 瓦,一個包含 30 個 CL1 單元的機架也僅消耗 850-1000 瓦的能量,遠低于傳統(tǒng) AI 服務(wù)器。
其實再舉一個直觀的例子,會更方便大家理解,人腦平均功耗僅僅為 20 瓦左右,但與柯潔對弈的 AlphaGo,TPU 集群運行的功耗大約 160 瓦,而為了訓練它所消耗的功耗,足夠驅(qū)動上萬個大腦連續(xù)運行。。。
那么是不是可以暢想一下,未來的生物計算機,能開發(fā)出腦神經(jīng)專用編程語言,效率直接起飛;或者通過神經(jīng)細胞的自適應學習能力,補齊電腦人工智能在模糊感知任務(wù)上的短板。這樣的話,也許訓練AI,可以多一個選擇,就不用上趕著找老黃買顯卡了。。。
但是生物計算機的發(fā)展,也面臨一些道德倫理問題——
雖說目前 CL1 系統(tǒng)的神經(jīng)元數(shù)量,與人腦 860 億的神經(jīng)元規(guī)模相比不值一提。。。但是當類人腦器官的規(guī)模到一定程度后,是否會產(chǎn)生自我意識?所以,生物計算機能實現(xiàn)什么樣的效果,這條路能不能走得通,還是讓子彈再飛一會吧。
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