瑞士初创公司连接16个人类迷你大脑以创建低能耗“生物计算机”

几十年来，计算机科学家一直在争先恐后地模仿人脑，复制其神经网络来构建人工智能（AI） 具有增强的处理能力。

但是这些人工神经网络变得越复杂，它们就越强大，我们就越依赖它们，他们消耗更多的能量.有时，大自然的原始设计在某些方面更好。

在自然效率的最新演示中，一家瑞士初创公司刚刚推出“生物计算机”它连接到活的、脉动的脑细胞，据其制造商称，因此，它使用的能量远低于传统的、基于位的计算机。

FinalSpark的在线平台不仅将生物学概念集成到计算中，还“利用”实验室培养的人脑细胞的球形簇，称为类器官.总共有16个类器官被安置在四个阵列中，每个阵列连接到八个电极和一个为细胞提供水和营养的微流体系统。

这种方法称为湿件计算，在这种情况下，利用研究人员在实验室培养类器官的能力，这是一种相当新的技术，使科学家能够研究本质上是单个器官的微型复制品。

这类器官的增加作为热门研究技术与此同时，支撑Chat GPT等大型语言模型的人工神经网络在使用和处理能力方面也呈爆炸式增长。

最终火花索赔所谓的生物处理器，如他们正在开发的脑机接口系统，“消耗的功率比传统的数字处理器少一百万倍”。

虽然我们没有关于他们的具体系统、能源使用或处理能力的任何数字，但 FinalSpark 的研究团队说训练像 GPT-3（GPT-4 的前身）这样的单一大型语言模型需要 10 吉瓦时，大约是一个欧洲公民一年使用能源的 6,000 倍。

同时，人脑运行其860 亿个神经元仅使用该能量的一小部分：每天仅 0.3 千瓦时.

技术趋势也表明，蓬勃发展的人工智能产业将消耗占全球电力的3.5%到 2030 年。整个 IT 行业已经负责大约2%全球一氧化碳₂排放。

显然，越来越有必要找到使计算更节能的方法，而脑细胞网络和计算电路之间的协同作用是明显的平行探索.

FinalSpark并不是第一个尝试将探针连接到生物系统，或者尝试对神经网络进行可靠编程以使其根据命令执行特定输入输出功能的公司。

2023 年，美国的研究人员构建了一个生物处理器，将计算机硬件连接到大脑类器官，该系统学会了识别语音模式.

“在过去的三年里，Neuroplatform被用于超过1000个大脑类器官，能够收集超过18TB的数据，”FinalSpark联合创始人Fred Jordan和他的同事在他们发表的论文中写，这与其他科学研究一样经过了同行评审。

虽然最终目标可能是新的、节能的计算方法，但目前该系统正被用于使研究人员能够像其前辈一样对大脑类器官进行长时间的实验。

但是，有一些改进： FinalSpark 团队说研究人员可以远程连接到其系统，迷你大脑可以维持长达100天，其电活动全天候测量。

“目前在 2024 年，该系统可以免费用于研究目的，许多研究小组已经开始将其用于实验，”乔丹及其同事写.

“未来，我们计划扩展我们平台的功能，以管理与湿软件计算相关的更广泛的实验协议，”例如将分子和药物注射到类器官中进行测试，该团队总结.

无论哪种方式，辅助计算或类器官研究，看看研究人员能取得什么成就将是令人兴奋的。

该研究已发表在人工智能前沿.

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