کنترل پروانهها در دنیای مجازی با ریزمغزهای انسانی (Mini Brains) از راه دور

در سال ۲۰۲۴، هوش مصنوعی، جهانهای مجازی و فناوریهای مرتبط با آن به طرز چشمگیری رشد کردهاند و علاوه بر تاثیر بر حوزه تکنولوژی، تاثیراتی بر پزشکی، سیاست و حتی سیستم قضایی داشتهاند. یکی از شگفتانگیزترین دستاوردها ترکیب دنیای مجازی با «ریزمغزهای انسانی» (Mini Brains) توسط استارتاپ سوئیسی فاینالاسپارک (FinalSpark) است. این پروژه با استفاده از پلتفرمی نوین به نام نورُوپلتفُرم (Neuroplatform)، نخستین پلتفرم ابری زیستی برای ریزمغزها را ارائه میدهد و به پژوهشگران این امکان را میدهد که از راه دور با این ریزمغزها تعامل داشته باشند.
این ریزمغزها به اندازه یک نخود هستند و شامل حدود ۱۰،۰۰۰ نورون از سلولهای بنیادی پرتوان القایی انسانی (Induced Pluripotent Stem Cells) میشوند. این ریزمغزها در دمای ۳۷ درجه سانتیگراد (۹۸.۶ درجه فارنهایت) نگهداری میشوند و میتوانند به تحریکات از طریق آرایههای چندالکترودی (Multi-Electrode Array یا MEA) پاسخ دهند؛ این آرایهها به طور معمول در علوم اعصاب برای اندازهگیری فعالیت الکتریکی نورونها استفاده میشوند.
برای آزمایش قابلیت واکنش ریزمغزها، پژوهشگران دنیایی مجازی شامل یک پروانه شبیهسازی شده ایجاد کردند. زمانی که یک کاربر در این دنیای مجازی روی نقطهای کلیک میکند، نرمافزار بررسی میکند که آیا این نقطه در محدوده دید پروانه قرار دارد. اگر چنین باشد، ریزمغزها دستور میدهند که پروانه به سمت آن نقطه حرکت کند؛ در غیر این صورت، پروانه به صورت تصادفی در فضای مجازی پرواز میکند.
دنیل بِرگِر (Daniel Burger)، یکی از مهندسان توسعه این پروژه در فاینالاسپارک، توضیح داد که در حالی که حرکت پروانه توسط نرمافزار اجرا میشود، تصمیم برای استفاده از یکی از الگوهای حرکتی خاص به پاسخ ریزمغزها به تحریکات بستگی دارد. این به این معناست که این ریزمغزها به عنوان یک سیستم عصبی زیستی نقش اساسی در تصمیمگیریهای سیستم ایفا میکنند.
بِرگِر همچنین اشاره کرد که یکی از ویژگیهای بینظیر این پلتفرم، امکان اجرای نرمافزارها بهعنوان شبکههای عصبی زیستی (Biological Neural Networks یا BNN) در ریزمغزهاست، به جای استفاده از پردازندههای معمولی. از آنجا که شبکههای عصبی زیستی انرژی کمتری نسبت به ابرکامپیوترها مصرف میکنند، این روش مزایای بالقوهای برای پردازشهای محاسباتی پیچیده دارد. اگرچه هنوز نیاز به تجهیزات پشتیبان مانند انکوباتورها و سیستمهای تحریک الکتریکی برای پایداری و دمای مناسب ریزمغزها وجود دارد، تیم فاینالاسپارک در تلاش است تا مصرف انرژی این ریزمغزها را با پردازندههای معمولی مقایسه کرده و نتایج دقیقی به دست آورد.
این پژوهش با جزئیات بیشتر در مجله هوش مصنوعی مرزها (Frontiers In Artificial Intelligence) منتشر شده است و به عنوان اولین گام در تحقیقاتی به شمار میآید که میتواند به درک بهتر از کاربردهای شبکههای عصبی زیستی و حتی استفادههای آتی از ریزمغزهای انسانی در رایانش ابری منجر شود.





