ИНЖЕЊЕРИ СТВОРИЛИ ВЕШТАЧКИ НЕУРОН КОЈИ КОМУНИЦИРА СА ЖИВИМ ЋЕЛИЈАМА Ефикаснији од ChatGPT-а и спреман за људско тело
Тим инжењера направио је вештачки неурон или нервну ћелију са електричним функцијама које наликују на оне биолошких неурона.
Овај подухват представља надоградњу на ранију револуционарну студију у којој су коришћене протеинске нано-жице синтетисане помоћу бактерија које стварају струју, а отвара могућност много ефикаснијих компјутера направљених по биолошким принципима и који би могли да се повезују директно и са живим ћелијама, саопштио је Универзитет Масачусетса у Амхерсту.
– Наш мозак обрађује огромну количину података. Али његова потрошња енергије је врло, врло ниска, посебно у поређењу са количином електричне енергије потребне за покретање великих језичких модела попут ChatGPT-a – рекао је Шуаи Фу, студент електротехнике и рачунарског инжењерства и водећи аутор студије објављене у Nature Communications.
Људско тело је више од 100 пута ефикасније у потрошњи енергије од електричног кола рачунара. Људски мозак се састоји од милијарди неурона, специјализованих ћелија које шаљу и примају електричне импулсе по целом телу. Док мозгу треба само око 20 вати да, рецимо, напише причу, ЛЛМ би могао да потроши мегават електричне енергије за обављање истог задатка.
Док су се инжењери електротехнике и рачунарског инжењерства дуго интересовали за коришћење вештачких неурона као кола за ефикасније рачунаре, проблем је увек био како одржати њихов напон довољно ниским.
– Претходне верзије вештачких неурона користиле су 10 пута већи напон, и 100 пута више снаге, од оног који смо ми створили – рекао је Жан Јао, професор електротехнике и рачунарског инжењерства на Универзитету Масачусетса у Амхерсту.
Тајни састојак
Тајна састојак у новом нисконапонском неурону тима је протеинска наножица синтетисана из изванредне бактерије Geobacter sulfurreducens, која такође има супермоћ производње електричне енергије. Јао је, заједно са више колега, користио протеинске нано-жице бактерија за дизајнирање читавог низа изузетно ефикасних уређаја: биофилма напајаног знојем, који може да напаја личну електронику; електронски нос који може да нањуши болест; и уређаја који се може направити од готово било чега, а који прикупља електричну енергију из самог ваздуха.
То значи да претходни покушаји стварања вештачких неурона нису били толико ефикасни, нити су могли директно да се повежу са живим неуронима, које би уплашила повећана амплитуда.
– Наши региструју само 0,1 волт, што је отприлике исто као и неурони у нашим телима – рекао је Јао.
Постоји широк спектар примена за Фуов и Јаов нови неурон, од редизајнирања рачунара по биолошким, далеко ефикаснијим принципима, до електронских уређаја који би могли директно да комуницирају са нашим телима.
– Тренутно имамо све врсте носивих електронских сензорских система, али су они релативно неефикасни. Сваки пут када осете сигнал из нашег тела, морају га електрично појачати како би га рачунар могао анализирати. Тај међукорак појачања повећава и потрошњу енергије и сложеност кола, али сензори изграђени са нашим нисконапонским неуронима могли би да раде без икаквог појачања – рекао је Јао.