Australia phát triển chip có não người

Các chuyên gia thuộc công ty Cortical Labs, Australia đã thành công nghiên cứu cách tích hợp nơ ron thần kinh sinh học với chip xử lý thông tin truyền thống.


chip su dung te bao nao anh 1

Trong công bố mới đây, Cortical Labs - một công ty có trụ sở tại Melbourne, Australia đã giới thiệu về công nghệ tích hợp nơ ron thần kinh sinh học với chip xử lý thông tin. “DishBrain”, tên gọi của nhóm tế bào não được nuôi cấy trong phòng thì nghiệm đã được Cortical Labs “dạy” chơi game Pong.


"DishBrain là một công nghệ đột phá giúp chúng ta hiểu được các đặc tính thông minh của tế bào thần kinh", ông Hon Weng Chong, đồng sáng lập của Cortical Labs, nói với Nikkei Asia.


Cortical Labs hy vọng rằng việc ứng dụng các tế bào não của con người sẽ giúp những con chip công suất cao tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với những con chip silicon trước đây.


Quá trình “huấn luyện” DishBrain


Để tạo ra DishBrain, nhóm nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Cortical đã nuôi cấy khoảng gần 1 triệu tế bào não - tương đương với bộ não của của con gián. Sau đó, họ chuyển nhóm tế bào vào một mảng vi điện cực được tạo thành từ hơn 26.000 cảm biến.


Khi được kết nối với máy tính, các cảm biến sẽ truyền tín hiệu điện đến các nơron để mô phỏng game Pong - trong game này, người chơi điều khiển thanh đỡ để đánh quả bóng vào tường. Nhóm nghiên cứu sẽ gửi tín hiệu điện đến mảng vi điện cực để chỉ ra vị trí của quả bóng. Sau đó, "bộ não" sẽ kích hoạt các tế bào thần kinh để di chuyển thanh đỡ vào đúng vị trí.


chip su dung te bao nao anh 2

Cortical Labs đã đưa chip DishBrain của mình qua quá trình thử nghiệm rộng rãi. Ảnh: Nikkei Asia.


DishBrain sẽ tự đưa ra quyết định và chuyển thông tin này tới máy tính thông qua các cảm biến. Phần mềm sau đó đưa ra phản hồi về hành động của DishBrain. "Những hành động này được lặp đi lặp lại, tạo thành một chu kỳ nhận thức", ông Kagan mô tả.


Nhóm đã thực hiện hơn 4.000 phiên thử nghiệm. Kết quả cho thấy DishBrain chỉ mất 5 phút để học được cách chơi Pong, nhanh hơn nhiều so với trí thông minh nhân tạo. Các tế bào neuron càng chơi nhiều, chúng càng giỏi hơn, với hiệu suất được cải thiện khoảng 67% theo thời gian.


Tiềm năng của công nghệ này


Con chip của Cortical sẽ là một bước đột phá mới trong việc tạo ra các hệ thống trí tuệ nhân tạo thông minh hơn và hiệu quả hơn. Ngoài ra, công nghệ này còn có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về những bí ẩn của não bộ và phát triển các loại thuốc điều trị các bệnh thần kinh.


Công nghệ ứng dụng nơ ron thần kinh lên chip đang ngày càng được quan tâm, bởi công nghệ này giúp tạo ra "một cách thức hoạt động tính toán hiệu quả hơn nhiều", ông Karl Friston, một nhà sinh lý học thần kinh tại Đại học College London ở Anh cho biết.


chip su dung te bao nao anh 3

Cortical Labs hy vọng rằng việc sử dụng các tế bào não của con người sẽ làm cho các chip công suất cao tiết kiệm năng lượng hơn. Ảnh: Nikkei Asia.


Việc ứng dụng các tế bào thần kinh sống sẽ rất hữu ích trong các tình huống đòi hỏi khả năng xử lý và tính toán nhanh, ví dụ như trong ô tô tự lái. Ngoài ra, tiềm năng phục vụ các công việc nghiên cứu của công nghệ này cũng rất lớn.


Theo ông Mark Kotter, một nhà giải phẫu thần kinh học tại Đại học Cambridge, DishBrain chính là chìa khoá mở ra cánh cửa nghiên cứu các bệnh về thần kinh hoặc tâm thần. Tế bào não được nuôi cấy có thể cung cấp những hiểu biết quan trọng về Parkinson, Alzheimer và các bệnh khác hiệu quả hơn rất nhiều so với việc nghiên cứu trên động vật.


Ông Kotter tiếp tục: “Tôi rất hào hứng với DishBrain vì công nghệ này sẽ giúp xây dựng một nền tảng vững chắc phục vụ nghiên cứu những sai sót trong quá trình xử lý thông tin. Tuy nhiên, ông đưa ra một lời cảnh báo. "Tôi nghĩ điều khó khăn nhất là biến một khái niệm thành một một sản phẩm có thể mở rộng thực tế. Đó là một vấn đề ta không nên xem thường".


Những khó khăn


Các chuyên gia khác đặt câu hỏi về tính khả thi của việc sử dụng tế bào thần kinh sống để cung cấp năng lượng cho chip.


Ông Andre van Schaik, một kỹ sư thần kinh tại Đại học Western Sydney cho biết: “Công nghệ này có một nhược điểm rất lớn đó là môi trường sống của những tế bào não nuôi cấy cần được duy trì cẩn thận, bao gồm tránh sự phát triển của vi khuẩn, mất cân bằng hóa học và thay đổi nhiệt độ. Điều kiện này yêu cầu các máy móc và trang thiết bị lớn hơn nhiều so với chip và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn".


Mặt khác, các tế bào thần kinh nhân tạo không cần bảo trì như vậy. Điều này lý giải tại sao những nhà khoa học trong lĩnh vực này thường theo đuổi con đường đó.


chip su dung te bao nao anh 4

DishBrain học chơi game Pong. Ảnh: Cortical Labs.


Các chip TrueNorth của IBM chứa 1 triệu tế bào thần kinh kỹ thuật số với 256 triệu kết nối. Intel cũng đang phát triển chip của riêng mình, mang tên Loihi. Con chip này có thể nhanh chóng phát hiện các cảm nhận như cử chỉ, âm thanh hay thậm chí cả mùi.


Tiến sĩ Takuya Isomura, một nhà nghiên cứu tại viện Riken, Nhật Bản cũng đặt ra câu hỏi rằng những con chip như vậy thực sự phức tạp đến mức nào. Ông nói: “Theo suy nghĩ của tôi, độ phức tạp của những tác vụ mà con chip có thể thực hiện là khá hạn chế”. Điều đó một phần là do các tế bào thần kinh có những kết nối phức tạp riêng mà khó có thể tái tạo bên ngoài não.


Một nhược điểm lớn khác của nguyên mẫu DishBrain là các tế bào thần kinh của mới chỉ nhận thức được không gian hai chiều. Ông Van Schaik nói: “Một trong những lợi thế của bộ não sinh học là khả năng xây dựng mạng lưới ở dạng 3D. "Nhưng việc đưa các tế bào thần kinh sinh học lên chip 2D dường như sẽ loại bỏ lợi thế đó".


Cortical Labs thừa nhận thực tế đó và đang nỗ lực phát triển các tế bào thần kinh có khả năng nhận diện 3D.


Ngoài ra, các công nghệ AI hiện tại đòi hỏi một lượng lớn năng lượng. Một nghiên cứu năm 2019 ước tính rằng việc đào tạo một hệ thống xử lý ngôn ngữ có sẵn sẽ tạo ra khoảng 635 kg khí thải carbon - tương đương với một chuyến bay khứ hồi giữa Tokyo và Thành phố Hồ Chí Minh.


(Theo Zingnews)









Australia phat trien chip co nao nguoi


Cac chuyen gia thuoc cong ty Cortical Labs, Australia da thanh cong nghien cuu cach tich hop no ron than kinh sinh hoc voi chip xu ly thong tin truyen thong.


chip su dung te bao nao anh 1

Trong cong bo moi day, Cortical Labs - mot cong ty co tru so tai Melbourne, Australia da gioi thieu ve cong nghe tich hop no ron than kinh sinh hoc voi chip xu ly thong tin. “DishBrain”, ten goi cua nhom te bao nao duoc nuoi cay trong phong thi nghiem da duoc Cortical Labs “day” choi game Pong.


"DishBrain la mot cong nghe dot pha giup chung ta hieu duoc cac dac tinh thong minh cua te bao than kinh", ong Hon Weng Chong, dong sang lap cua Cortical Labs, noi voi Nikkei Asia.


Cortical Labs hy vong rang viec ung dung cac te bao nao cua con nguoi se giup nhung con chip cong suat cao tiet kiem nang luong hon nhieu so voi nhung con chip silicon truoc day.


Qua trinh “huan luyen” DishBrain


De tao ra DishBrain, nhom nghien cuu tai Phong thi nghiem Cortical da nuoi cay khoang gan 1 trieu te bao nao - tuong duong voi bo nao cua cua con gian. Sau do, ho chuyen nhom te bao vao mot mang vi dien cuc duoc tao thanh tu hon 26.000 cam bien.


Khi duoc ket noi voi may tinh, cac cam bien se truyen tin hieu dien den cac noron de mo phong game Pong - trong game nay, nguoi choi dieu khien thanh do de danh qua bong vao tuong. Nhom nghien cuu se gui tin hieu dien den mang vi dien cuc de chi ra vi tri cua qua bong. Sau do, "bo nao" se kich hoat cac te bao than kinh de di chuyen thanh do vao dung vi tri.


chip su dung te bao nao anh 2

Cortical Labs da dua chip DishBrain cua minh qua qua trinh thu nghiem rong rai. Anh: Nikkei Asia.


DishBrain se tu dua ra quyet dinh va chuyen thong tin nay toi may tinh thong qua cac cam bien. Phan mem sau do dua ra phan hoi ve hanh dong cua DishBrain. "Nhung hanh dong nay duoc lap di lap lai, tao thanh mot chu ky nhan thuc", ong Kagan mo ta.


Nhom da thuc hien hon 4.000 phien thu nghiem. Ket qua cho thay DishBrain chi mat 5 phut de hoc duoc cach choi Pong, nhanh hon nhieu so voi tri thong minh nhan tao. Cac te bao neuron cang choi nhieu, chung cang gioi hon, voi hieu suat duoc cai thien khoang 67% theo thoi gian.


Tiem nang cua cong nghe nay


Con chip cua Cortical se la mot buoc dot pha moi trong viec tao ra cac he thong tri tue nhan tao thong minh hon va hieu qua hon. Ngoai ra, cong nghe nay con co the giup cac nha khoa hoc hieu ro hon ve nhung bi an cua nao bo va phat trien cac loai thuoc dieu tri cac benh than kinh.


Cong nghe ung dung no ron than kinh len chip dang ngay cang duoc quan tam, boi cong nghe nay giup tao ra "mot cach thuc hoat dong tinh toan hieu qua hon nhieu", ong Karl Friston, mot nha sinh ly hoc than kinh tai Dai hoc College London o Anh cho biet.


chip su dung te bao nao anh 3

Cortical Labs hy vong rang viec su dung cac te bao nao cua con nguoi se lam cho cac chip cong suat cao tiet kiem nang luong hon. Anh: Nikkei Asia.


Viec ung dung cac te bao than kinh song se rat huu ich trong cac tinh huong doi hoi kha nang xu ly va tinh toan nhanh, vi du nhu trong o to tu lai. Ngoai ra, tiem nang phuc vu cac cong viec nghien cuu cua cong nghe nay cung rat lon.


Theo ong Mark Kotter, mot nha giai phau than kinh hoc tai Dai hoc Cambridge, DishBrain chinh la chia khoa mo ra canh cua nghien cuu cac benh ve than kinh hoac tam than. Te bao nao duoc nuoi cay co the cung cap nhung hieu biet quan trong ve Parkinson, Alzheimer va cac benh khac hieu qua hon rat nhieu so voi viec nghien cuu tren dong vat.


Ong Kotter tiep tuc: “Toi rat hao hung voi DishBrain vi cong nghe nay se giup xay dung mot nen tang vung chac phuc vu nghien cuu nhung sai sot trong qua trinh xu ly thong tin. Tuy nhien, ong dua ra mot loi canh bao. "Toi nghi dieu kho khan nhat la bien mot khai niem thanh mot mot san pham co the mo rong thuc te. Do la mot van de ta khong nen xem thuong".


Nhung kho khan


Cac chuyen gia khac dat cau hoi ve tinh kha thi cua viec su dung te bao than kinh song de cung cap nang luong cho chip.


Ong Andre van Schaik, mot ky su than kinh tai Dai hoc Western Sydney cho biet: “Cong nghe nay co mot nhuoc diem rat lon do la moi truong song cua nhung te bao nao nuoi cay can duoc duy tri can than, bao gom tranh su phat trien cua vi khuan, mat can bang hoa hoc va thay doi nhiet do. Dieu kien nay yeu cau cac may moc va trang thiet bi lon hon nhieu so voi chip va tieu thu nhieu nang luong hon".


Mat khac, cac te bao than kinh nhan tao khong can bao tri nhu vay. Dieu nay ly giai tai sao nhung nha khoa hoc trong linh vuc nay thuong theo duoi con duong do.


chip su dung te bao nao anh 4

DishBrain hoc choi game Pong. Anh: Cortical Labs.


Cac chip TrueNorth cua IBM chua 1 trieu te bao than kinh ky thuat so voi 256 trieu ket noi. Intel cung dang phat trien chip cua rieng minh, mang ten Loihi. Con chip nay co the nhanh chong phat hien cac cam nhan nhu cu chi, am thanh hay tham chi ca mui.


Tien si Takuya Isomura, mot nha nghien cuu tai vien Riken, Nhat Ban cung dat ra cau hoi rang nhung con chip nhu vay thuc su phuc tap den muc nao. Ong noi: “Theo suy nghi cua toi, do phuc tap cua nhung tac vu ma con chip co the thuc hien la kha han che”. Dieu do mot phan la do cac te bao than kinh co nhung ket noi phuc tap rieng ma kho co the tai tao ben ngoai nao.


Mot nhuoc diem lon khac cua nguyen mau DishBrain la cac te bao than kinh cua moi chi nhan thuc duoc khong gian hai chieu. Ong Van Schaik noi: “Mot trong nhung loi the cua bo nao sinh hoc la kha nang xay dung mang luoi o dang 3D. "Nhung viec dua cac te bao than kinh sinh hoc len chip 2D duong nhu se loai bo loi the do".


Cortical Labs thua nhan thuc te do va dang no luc phat trien cac te bao than kinh co kha nang nhan dien 3D.


Ngoai ra, cac cong nghe AI hien tai doi hoi mot luong lon nang luong. Mot nghien cuu nam 2019 uoc tinh rang viec dao tao mot he thong xu ly ngon ngu co san se tao ra khoang 635 kg khi thai carbon - tuong duong voi mot chuyen bay khu hoi giua Tokyo va Thanh pho Ho Chi Minh.


(Theo Zingnews)


Australia phát triển chip có não người

Các chuyên gia thuộc công ty Cortical Labs, Australia đã thành công nghiên cứu cách tích hợp nơ ron thần kinh sinh học với chip xử lý thông tin truyền thống.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá: