当ChatGPT及其他AI们正在火爆全网时,约翰霍普金斯大学的托马斯·哈东教授在旗舰刊 《Frontiers in Science》发表一篇文章,首次提出“OI类器官智能”概念,即通过人类脑细胞驱动计算机,开发一种“生物计算机”,并创造出更快、更高效、更强大的计算机。
哈东教授在论文中表示:“计算机和人工智能一直在推动技术革命,但硬件的限制使得它们正在达到'天花板'。生物计算可以提高计算效率,突破我们目前的技术极限。”
该计划培育称为类器官的脑细胞群,使我们能够将这些细胞群转化为强大而高效的计算机。
*托马斯·哈东教授与一组装有“类器官”的培养皿
到时,你我的计算机中会有一个真正的“人脑”。
类器官智能:用“人脑”补齐AI短板
ChatGPT绝对是近期最火爆的话题之一,其无所不包的知识库和与人类高度相似的沟通能力,让人们瞥见了未来AI的样子。
但AI在学习能力和适应性方面存在先天短板,虽然硅基计算机有更强的计算能力,但当前的算法模型决定了AI无法拥有像人类一样的学习能力和速度。
当年在围棋项目上风光无限的AlphaGo是在下了16万盘棋后才迎来首胜,而研究人员使用了100万个样本才教会AI“相同与不同”的概念,人类儿童学会相同内容只需要10个样本。
因此,用巨大参数量来训练AI模型,更像是为了弥补学习能力缺陷而采取的“力大砖飞”行为。相对的,虽然我们自己会在考场上忘记前一天晚上刚复习的知识点,但人脑在处理复杂信息时的效率、渐进式学习和可塑性上是任何计算机都无法比拟的,可以说是已知的最强大的计算系统。
人脑在处理复杂信息时效率极高,它能够从噪音中分辨信号,适应并过滤错误信息,还能存储2500TB的信息,而所有这些都只在20瓦功率下运行,作为比较,运行i7、3080Ti的外星人台式机功率为750瓦,训练AlphaGo的能量更是可让一个成年人存活10年。
*超级计算机与人脑对比,人脑在一些方面完胜
因此,为了让AI能够拥有人脑的处理能力,像人类一样去思考、学习,哈东教授团队提出了“类器官智能”计划,并已经取得了一些可喜的进展。
“组装”一个微型器官
哈东教授团队研究的“类器官智能”属于一种三维细胞培养物,具备一些器官的关键特性,可以理解为真正器官的“青春mini”版。
这项研究的核心是培养脑类器官。大多数细胞培养物是扁平的,而类器官将其三维化,并因此使培养物的细胞密度增加了 1000 倍,进而允许神经元形成更多的连接,进行更复杂的信息处理和计算。在这之后,通过 “类器官脑电图帽”的装置,实现向类器官传输和接收信号。
*OI系统体系结构图
但是,仅仅建造一台功能强大的计算机并不是这些研究人员的唯一目标,他们还希望使用这些OI计算机来分析神经系统状况并帮助患者。因类器官具备真正器官的关键特性,研究人员可以借此研究人类认知、学习、记忆的发育和退化性疾病,有助于推动人类对病理生理学的理解和进步。
很像科幻小说的计划,但已经在创作了
OI计划展现了计算机的另一个发展可能,尽管仍处于起步阶段,但哈东教授团队的研究已提供了概念证明。研究显示,正常的、扁平的脑细胞培养物已经可以学会玩电子乒乓游戏。
但前路依然漫长,哈东教授本人承认,自己期望能够基于OI技术搭建一个完整的智能系统,但将OI发展为一个商业项目还需要数十年的时间,并且资金支持也很重要。“如果在这几十年的时间内,我们没有资金支持相关研究,这项计划也将变得很难实现”。
在时间和资金问题之上,更重要的是伦理问题。尽管研究团队已经组织了专门的伦理团队和公众对该计划进行评估,但如果“类器官”驱动的计算机能够学习、记忆,它甚至可能生成基本意识,那在“电脑”里进行运算的到底是什么呢?
ChatGPT评价AI和OI的关系:
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