Το κλασικό και απαιτητικό βιντεοπαιχνίδι «Doom» μόλις κατακτήθηκε από έναν εντελώς απροσδόκητο «παίκτη»: ένα εργαστηριακό δίκτυο ζωντανών, ανθρώπινων εγκεφαλικών κυττάρων. Το συγκεκριμένο επίτευγμα δεν αποτελεί απλώς μια τεχνολογική περιέργεια, αλλά ένα γιγαντιαίο άλμα στον ραγδαία αναπτυσσόμενο τομέα των βιολογικών υπολογιστών.
Αν και οι επιδόσεις αυτού του βιολογικού δικτύου απέχουν από αυτές ενός έμπειρου ανθρώπου gamer, η ταχύτητα με την οποία αφομοίωσε τους κανόνες και αντέδρασε σε πραγματικό χρόνο, αφήνει την επιστημονική κοινότητα άναυδη.
Από το «Pong» στο «Doom» μέσω… Python
Πίσω από αυτό το τεχνολογικό ορόσημο βρίσκεται η αυστραλιανή εταιρεία Cortical Labs. Η ίδια επιστημονική ομάδα είχε τραβήξει τα βλέμματα το 2021, όταν παρουσίασε ένα σύστημα 800.000 εγκεφαλικών κυττάρων που μπορούσε να παίξει το ρετρό παιχνίδι «Pong». Σήμερα, το εγχείρημα έχει περάσει στο επόμενο επίπεδο.
Η εταιρεία ανέπτυξε μια καινοτόμα διεπαφή που επιτρέπει στους προγραμματιστές να επικοινωνούν και να καθοδηγούν τα βιολογικά τσιπ χρησιμοποιώντας την ευρέως διαδεδομένη γλώσσα προγραμματισμού Python. Αυτή η εξέλιξη κάνει την έρευνα πάνω στα ζωντανά νευρωνικά συστήματα πολύ πιο προσβάσιμη.
Εκμεταλλευόμενος αυτό το εργαλείο, ο προγραμματιστής Sean Cole χρειάστηκε μόλις μία εβδομάδα για να εκπαιδεύσει το κυτταρικό σύμπλεγμα στο «Doom»—ένα περιβάλλον που απαιτεί αντίληψη του τρισδιάστατου χώρου, αστραπιαία αντανακλαστικά και διαρκή λήψη αποφάσεων. Όπως υπογραμμίζει ο Brett Kagan, στέλεχος της Cortical Labs, το νέο πείραμα ανέδειξε μια εκπληκτική αποτελεσματικότητα: η διαδικασία μάθησης ολοκληρώθηκε εντυπωσιακά πιο γρήγορα, χρησιμοποιώντας αισθητά λιγότερους νευρώνες σε σύγκριση με το παρελθόν.
Υβριδικά συστήματα και ρομποτική
Γιατί όμως έχει τόση σημασία να μαθαίνουν τα κύτταρα βιντεοπαιχνίδια; Οι ερευνητές ξεκαθαρίζουν πως ο αυτοσκοπός δεν είναι το gaming. Το πραγματικό ζητούμενο είναι η απόδειξη πως ένα ζωντανό νευρωνικό σύστημα μπορεί να διαχειριστεί ακραία πολυπλοκότητα, συνθήκες αβεβαιότητας και να προσαρμοστεί ακαριαία στο περιβάλλον του.
Αυτή η ικανότητα στρώνει το έδαφος για τη δημιουργία υβριδικών υπολογιστών, συγκεράζοντας τη σιλικόνη με τη βιολογία. Ήδη, εργαστήρια σε όλο τον κόσμο δοκιμάζουν τέτοιου είδους συστήματα-συχνά βασισμένα σε δομές υδρογέλης- για πρακτικές εφαρμογές, όπως ο απόλυτα ακριβής έλεγχος ρομποτικών μελών.
«Το να καθοδηγείς έναν χαρακτήρα στο “Doom” αποτελεί στην ουσία μια απλοποιημένη προσομοίωση του ελέγχου ενός πλήρους ρομποτικού βραχίονα», επισημαίνει χαρακτηριστικά ο ερευνητής Yoshikatsu Hayashi από το Πανεπιστήμιο του Ρέντινγκ.
Η επιτυχία της Cortical Labs αποδεικνύει ότι η θεωρία γίνεται πλέον πράξη, φέρνοντας την εποχή των έξυπνων, βιολογικά καθοδηγούμενων μηχανών ένα βήμα πιο κοντά στην καθημερινότητά μας.
