كامپیوترهای زنده: وقتی باکتری ها و سلول ها، مغز کامپیوترها می شوند!

تاریخ ارسال : 1404/06/13

وقتی باکتری ها و سلول ها، مغز کامپیوترها می شوند!

پژوهشگران دانشگاه رایس در حال توسعه سامانه ای نوآورانه هستند که در آن باکتری های زنده به عنوان واحدهای پردازش اطلاعات عمل می کنند.

به گزارش سپیدپندار دات کام به نقل از خبر آنلاین، باکتری ها میلیونها سال است که در طبیعت کار پردازش را انجام می دهند. آنها محیط را حس می کنند، داده ها را دریافت می کنند و واکنش نشان می دهند. همین خاصیت سبب شده تا پژوهشگران آنها را بعنوان «پردازنده های زیستی» بازآفرینی کنند. در این سامانه، سلول ها مانند تراشه های کوچک کامپیوتری با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و شبکه ای زنده و پویا می سازند.


این تلاش تازه در ادامه روندی جهانی در حوزه biocomputing است. در سالهای اخیر، شرکت هایی مانند FinalSpark در سوئیس از سلول های مغزی آزمایشگاهی برای ساخت پلت فرم های محاسباتی بهره برده اند. همین طور در استرالیا، شرکت Cortical Labs با معرفی سامانه CL1 توانسته حدود ۲۰۰ هزار سلول مغزی انسان را با تراشه های سیلیکونی ترکیب کند.
کاهش چشم گیر مصرف انرژی یکی از مزایای بزرگ این فناوری است. کافی است بدانیم که مغز انسان تنها با مصرف چند وات انرژی عملکردی پیچیده تر از ابر رایانه ها دارد. در عین حال برعکس سخت افزارهای سنتی، سلول های زنده می توانند به محیط واکنش نشان دهند و حتی الگوهای رفتاری جدید بیاموزند.


البته مسیر پیش روی این فناوری بدون چالش نیست. استفاده از سلول های زنده در سامانه های محاسباتی موضوعات اخلاقی جدیدی را مطرح کرده است. حتی در مورد باکتری ها نیز، نگرانی درباره ی رهاسازی ناخواسته یا تکامل کنترل نشده وجود دارد. کارشناسان تاکید می کنند مقررات و چارچوب های دقیق باید همگام با پیشرفت علمی توسعه یابند.
کارشناسان پیشبینی می کنند در آینده شاهد سامانه های تلفیقی از زیست و سیلیکون خواهیم بود که می توانند توان پردازش دیجیتال و هوش و سازگاری زیستی را در کنار هم داشته باشند.
اگر این فناوری به سر انجام برسد، کامپیوتر های آینده نه تنها سریع تر و کم مصرف تر خواهند بود، بلکه بخشی از جهان زنده پیرامون ما خواهند شد.

 

بیوکامپیوتینگ (Biocomputing) یا پردازش زیستی

در این حوزه، به جای استفاده از تراشه‌های سیلیکونی سنتی که اساس کامپیوترهای امروزی هستند، از سلول‌های زنده مانند باکتری‌ها یا سلول‌های مغزی برای انجام محاسبات استفاده می‌شود.
خبر مربوط به پژوهشگران دانشگاه رایس، نشان‌دهنده یک جهش بزرگ در این زمینه است. آن‌ها در حال ساخت یک سیستم پردازشی هستند که در آن باکتری‌های زنده به عنوان واحدهای پردازش اطلاعات عمل می‌کنند. این باکتری‌ها به طور طبیعی توانایی دریافت داده از محیط، پردازش و واکنش به آن را دارند. این ویژگی‌ها آن‌ها را به "پردازنده‌های زیستی" ایده‌آلی تبدیل کرده است. این سلول‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و یک شبکه زنده و پویا تشکیل می‌دهند، شبیه به نحوه عملکرد یک مغز یا یک شبکه عصبی.
 
این تلاش بخشی از یک روند جهانی است که نمونه‌های آن را در شرکت‌هایی مانند FinalSpark (که از سلول‌های مغزی آزمایشگاهی استفاده می‌کند) و Cortical Labs (که سلول‌های مغزی انسان را با تراشه‌های سیلیکونی ترکیب می‌کند) مشاهده می‌کنیم. این رویکرد به ویژه در زمینه هوش مصنوعی اهمیت زیادی دارد. یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های هوش مصنوعی امروزی، مصرف سرسام‌آور انرژی توسط ابررایانه‌ها است. پردازنده‌های سیلیکونی برای اجرای مدل‌های هوش مصنوعی، انرژی بسیار زیادی مصرف می‌کنند. اما همانطور که در مقاله اشاره شده، مغز انسان با تنها چند وات انرژی، عملکردی به مراتب پیچیده‌تر از ابررایانه‌ها دارد. پردازش زیستی می‌تواند این مشکل را حل کند و کامپیوترهایی با مصرف انرژی بسیار پایین‌تر و کارایی بالاتر برای هوش مصنوعی فراهم کند.
 
برای شرکت‌هایی مانند گوگل که به شدت به هوش مصنوعی وابسته هستند، این فناوری می‌تواند آینده آن‌ها را متحول کند. گوگل برای آموزش و اجرای مدل‌های بزرگ زبان (LLM) و دیگر الگوریتم‌های هوش مصنوعی، به مزارع سرورهای عظیم با مصرف انرژی بالا نیاز دارد. اگر فناوری بیوکامپیوتینگ به بلوغ برسد، می‌تواند به گوگل کمک کند تا پردازنده‌هایی بسازد که هم سریع‌تر باشند و هم انرژی بسیار کمتری مصرف کنند، که این امر مزیت رقابتی عظیمی به شمار می‌آید.
 
البته این مسیر خالی از چالش نیست. مسائل اخلاقی مربوط به استفاده از سلول‌های زنده در محاسبات و همچنین نگرانی‌های مربوط به تکامل کنترل‌نشده باکتری‌ها، از جمله موانع مهمی هستند که باید با وضع قوانین و مقررات دقیق برطرف شوند.
 
آینده احتمالاً به سمت سیستم‌های تلفیقی از زیست و سیلیکون پیش می‌رود که در آن‌ها، نقاط قوت هر دو فناوری با هم ترکیب می‌شود: سرعت پردازش دیجیتال در کنار هوش، سازگاری و کم‌مصرف بودن زیستی. این کامپیوترها نه تنها بخشی از فناوری خواهند بود، بلکه بخشی از جهان زنده پیرامون ما نیز محسوب می‌شوند.

منبع:

به این مطلب چه امتیازی می دهید؟ 1 2 3 4 5 (1)

نظر شما در مورد كامپیوترهای زنده: وقتی باکتری ها و سلول ها، مغز کامپیوترها می شوند! چیست؟

سوال: