SINGAPORE: Un centru de date revoluționar, dotat cu aproximativ 16 milioane de neuroni umani vii, cultivați în laborator, a fost pus în funcțiune în Singapore, marcând o incursiune în domeniul calculului biologic. Acest sistem inovator integrează celule nervoase cu cipuri de siliciu și software specializat, fiind prezentat de partenerii proiectului drept primul rack de calcul biologic operat independent într-un centru de date.
Neuroni vii în slujba calculului
Proiectul este rezultatul unei colaborări strânse între National University of Singapore (NUS) Medicine, operatorul de centre de date DayOne și compania australiană Cortical Labs, expertă în computație biologică. Obiectivul principal al inițiativei este de a evalua dacă țesutul neuronal viu poate deveni o alternativă mai eficientă din punct de vedere energetic pentru anumite tipuri de operațiuni de calcul, comparativ cu procesoarele convenționale.
Centrul de date experimental este structurat în jurul a 20 de unități CL1, computere biologice dezvoltate de Cortical Labs. Neuronii sunt obținuți din celule stem, cultivați în laborator, apoi integrați cu o interfață electronică ce permite transmiterea și recepționarea semnalelor electrice. Ansamblul ajunge la o cifră impresionantă de aproximativ 16 milioane de neuroni. Fiecare sistem CL1 acționează ca o interfață între țesutul biologic și componentele electronice, permițând stimularea și monitorizarea activității neuronale în timp real. O diferență fundamentală față de centrele de date tradiționale constă în faptul că neuronii sunt celule vii care primesc stimuli, răspund la aceștia și își pot modifica activitatea prin procese de învățare și adaptare, nefiind doar o imitație matematică a funcționării creierului.
Avantajul energetic al biologiei
Motivația principală din spatele acestui proiect este consumul de energie. Extinderea accelerată a inteligenței artificiale a transformat centrele de date în consumatori masivi de electricitate, în special din cauza procesoarelor utilizate pentru antrenarea și rularea modelelor AI. Cortical Labs estimează un consum de aproximativ 25 de wați pentru o singură unitate CL1, iar pentru un rack complet, consumul ar ajunge la circa 800-1.000 de wați. Este important de menționat că aceste valori trebuie interpretate cu prudență, comparația cu centrele de date AI moderne nefiind una directă, deoarece sistemele biologice aflate în testare nu oferă aceeași capacitate de calcul și nu execută sarcini la aceeași scară ca infrastructura bazată pe GPU-uri. Avantajul urmărit este, prin urmare, mai degrabă conceptual și experimental: dacă rețelele neuronale biologice pot realiza anumite operațiuni cu un consum energetic foarte redus, acestea ar putea deveni utile în viitor pentru aplicații specializate.
O nouă paradigmă în inteligența artificială
Cortical Labs numește abordarea sa Synthetic Biological Intelligence, o formă de calcul care utilizează neuroni vii în loc să reproducă exclusiv comportamentul acestora prin algoritmi. Compania a atras atenția prin experimentele „DishBrain”, în care culturi de neuroni conectate la un mediu virtual au demonstrat capacitatea de a învăța sarcini simple, inclusiv jocul Pong. Ulterior, compania a dezvoltat CL1, un sistem comercializat ca un computer biologic destinat cercetării și experimentelor cu rețele neuronale vii. Proiectul din Singapore vizează trecerea de la experimente izolate la o infrastructură mai similară unui centru de date, cu cele 20 de sisteme biologice montate într-un rack și conectate la infrastructura electronică necesară.
Limitări și perspective
Chiar dacă formularea „centru de date alimentat de neuroni umani” este spectaculoasă, realitatea tehnică este mai nuanțată. Sistemul nu reprezintă o alternativă completă la serverele tradiționale și nici nu demonstrează că neuronii umani pot înlocui procesoarele clasice în sarcini complexe. Este vorba despre computing hibrid, unde componentele biologice și cele electronice colaborează. Neuronii, crescuți și menținuți în condiții controlate, își transmit semnalele printr-o interfață electronică către sistemul informatic. Celulele vii necesită condiții speciale pentru supraviețuire, introducând probleme precum temperatura, nutrienții, schimbul de gaze, contaminarea și menținerea viabilității celulare, inexistente în cazul unui cip convențional. Durata de funcționare a culturilor neuronale este una dintre limitările importante ale acestei tehnologii.
Proiectul are o perspectivă de scalare, partenerii explorând posibilitatea dezvoltării unei infrastructuri mai mari, dependența fiind de rezultatele testelor privind eficiența energetică, siguranța și funcționarea pe termen lung, precum și de cadrul de reglementare. Universitatea Națională din Singapore consideră că tehnologia poate avea o dublă utilitate: pe de o parte, ar putea contribui la dezvoltarea unor sisteme de calcul mai eficiente, iar pe de altă parte, oferă cercetătorilor posibilitatea de a studia direct modul în care neuronii umani învață, se adaptează și răspund la stimuli. Pentru moment, adevărata miză a experimentului nu este apariția unui „creier artificial” capabil să înlocuiască centrele de date actuale, ci stabilirea dacă biologia poate fi transformată într-o infrastructură de calcul practică și scalabilă. Dacă rezultatele vor confirma avantajele energetice și capacitatea de adaptare a neuronilor, computația biologică ar putea deveni o direcție alternativă de dezvoltare a inteligenței artificiale. Indiferent de rezultat, experimentul din Singapore reprezintă un pas important în cercetarea interfeței dintre biologie, electronică și inteligența artificială. Cei 16 milioane de neuroni vii constituie începutul unei tehnologii experimentale, nu revoluția care ar putea înlocui centrele de date bazate pe siliciu.
