Görünümlü cam aracılığıyla: Araştırmacıların artık biyolojik nöronlar üzerinde in vitro deneyler yürütmenin bir yolu var. Toplamda 16 adet bulunan bu insan beyni organoidleri, dünyanın ilk canlı işlemcisini geliştirmeyi amaçlıyor ve eğer bir üniversite veya eğitim kurumuysanız, çevrimiçi bir platform aracılığıyla ayda 500 ABD doları karşılığında uzaktan erişilebiliyor.
Platform, üç düzine üniversitenin platformlarını kullanmakla ilgilendiğini bildiren İsviçreli bir biyobilgisayar girişimi olan FinalSpark tarafından geliştirildi. FinalSpark, büyük dil modellerinde kullanılanlar gibi büyük yapay sinir ağlarının eğitimi ve işletilmesinde sunabileceği önemli enerji tasarruflarının altını çiziyor. Ancak bu başarının henüz çok uzağında: Proje henüz başlangıç aşamasında ve kurucu ortak Fred Jordan bu kadar iddialı bir hedefe ancak uluslararası işbirliğiyle ulaşılabileceğini belirtiyor.
Biyolojik bileşen, insan kaynaklı pluripotent kök hücrelerden türetilen ön beyin organoidlerini kullanır. Frontiers bilimsel dergisinde yayınlanan bir makaleye göre, bu organoidler yıllarca hayatta kalabiliyor ve ön beyin bölgesine özgü nöronlar, oligodendrositler ve astrositler içeriyor.
Kabaca şu şekilde çalışıyor: Neuroplatform, biyolojik sinir ağları veya BNNS üzerinde, 100 günden fazla bir süre boyunca sinirsel aktivitenin kaydedilmesini, elektriksel uyarım ve çevresel kontrolün sağlanmasını içeren uzun vadeli elektrofizyolojik deneylere olanak tanıyor. Bu deneylerin amacı, BNN’leri yapay sinir ağlarının eğitimine benzer şekilde hesaplamalar yapacak şekilde programlamaktır.
Donanım, ön beyin organoitleriyle arayüz oluşturmak için bir mikroelektrot dizisi sistemi, otomatik ortam dağıtımı için mikroakışkanlar, çevresel izleme ve nörotransmiterleri açmak için bir UV ışık sistemi içerir.
Yazılım daha sonra donanım bileşenleri üzerindeki kontrolü, veri günlüklerini, ani artış tespit algoritmalarını ve karmaşık kapalı döngü deneylerine ve makine öğrenimi kitaplıklarıyla entegrasyona olanak tanıyan bir Python API’sini entegre eder.
İlginç bir şekilde, FinalSpark’a göre silikon çipler yıllarca kullanıma dayanabilirken, biyoişlemcilerde kullanılan nöronal yapıların birkaç ay süren deneylere uygun bir ömrü var. Başlangıçta firmanın mikroelektrot dizileri (MEA’lar) yalnızca birkaç saat sürdü, ancak sistem iyileştirmeleri organoid ömrünü yaklaşık 100 güne kadar uzattı.
Özellikle veri merkezleri gibi büyük ölçekli operasyonlarda bilgi işlem gücü kullanımı patlamaya devam ettikçe, bunlar altyapı ve kaynaklar üzerinde önemli bir yük oluşturuyor. FinalSpark’ın çözmeye çalıştığı spesifik sorun, büyük yapay sinir ağlarının eğitimi ve çalıştırılmasının yüksek enerji talepleridir. Bu biyoişlemciler, bilgiyi öğrenebilen ve işleyebilen canlı nöronlardan oluşur ve geleneksel dijital işlemcilerden milyon kat daha az güç tüketirler.
Ancak bu avantajın ancak uzun vadede gerçekleşmesi muhtemeldir. Şu anda FinalSpark, yalnızca araştırma kullanımı için dokuz kuruma ücretsiz erişim sağladı. Talep arttıkça şirket, dünyanın ilk canlı işlemcisini oluşturma ortak hedefiyle Neuroplatform’un ölçeğini büyütecek.