人間の脳組織を内蔵したコンピューター・チップ研究が軍から資金提供を受ける

masapoco
投稿日
2023年7月22日 12:23
humanorganoid brain

昨年、Pongをプレイする「DishBrain」を作り上げたオーストラリアのチームが、人間のように一生涯を通じて学習し続ける能力を持つAIの開発に向けて、国防総省と国家情報局(ONI)から60万ドルの助成金を受けたとのことだ。

モナッシュ大学主導の研究は、人工知能と合成生物学の領域を融合し、プログラム可能な生物学的コンピューティングプラットフォームを作り出すことを目指している。科学者たちは、人間の脳細胞をシリコンチップ上に成長させ、新たな連続学習能力を持ち、機械学習に変革をもたらしたいと考えている。

その生涯を通じて学び続ける「DishBrain」

昨年、モナシュ大学の科学者たちは、約80万個のヒトとマウスの脳細胞を電極に培養した半生物学的コンピューター・チップ “DishBrain”を開発した。このチップは、5分以内にテレビゲームの「Pong(卓球)」をすることを覚えた。

DishBrainの中心にある微小電極アレイは、脳細胞の活動を読み取り、電気信号で刺激することができる。そこで研究チームは、ボールが「スクリーン」のどちらの側にあり、パドルからどのくらい離れているかを表すために、脳細胞に動く電気刺激を与えるPongのバージョンを設定した。研究チームは、脳細胞がパドルを左右に動かすようにした。

そして、脳細胞の小集団は環境の予測不可能性を最小限にしようとする傾向があるという事実を利用して、非常に基本的な報酬システムを設定した。パドルがボールに当たれば、細胞は予測可能な刺激を受ける。しかし、もし外れたら、細胞は4秒間、まったく予測不可能な刺激を受けることになる。

実験室で培養された脳細胞がこのように使用されたのは初めてのことで、世界を感じ取るだけでなく、それに基づいて行動する方法を与えられた。

生物学的コンピューティングと人工知能を融合させたこのプログラマブル・チップは、「将来的には、既存の純粋なシリコンベースのハードウェアの性能を凌駕するかもしれません」と、プロジェクト・リーダーのAdeel Razi准教授は言う。

「このような研究の結果は、計画、ロボティクス、高度な自動化、脳機械インターフェース、薬物発見など、限定されない複数の分野に重要な影響を及ぼし、オーストラリアに重要な戦略的優位性をもたらすでしょう」と彼は述べている。

このプロジェクトは、メルボルンの新興企業Cortical Labsと共同で進められる。

Razi准教授は、「このプロジェクトは、自動運転車やトラック、自律型ドローン、配達ロボット、インテリジェントな携帯型およびウェアラブルデバイスなど、機械学習の新世代の応用が、生涯を通じて学習できる新しいタイプの機械知能を必要とするため、名誉あるオーストラリアの助成金機関から資金を獲得しました」と述べている。

この研究は、DishBrainシステム、つまり実験室の皿で人間の脳細胞を育て、生涯にわたる連続学習の背後にある多数の分子原理を理解することを目指している。

DishBrainの高度な学習能力は、特に自律走行車やドローン、ロボットに具現化された場合、新世代の機械学習を下支えする可能性がある。特に自律走行車やドローン、ロボットに搭載された場合、新世代の機械学習を下支えする可能性がある。

そして、このチップの持つ特性である『連続的な生涯学習』は、機械が既存のスキルを損なうことなく新しいスキルを習得し、変化に適応し、以前に学んだ知識を新しいタスクに適用することができることを意味し、それは計算能力、メモリ、エネルギーといった限られたリソースを節約出来る可能性を示唆するものだ。現在のAIはこれを行うことができず、“壊滅的な忘却”に苦しんでいると、Razi氏は指摘する。

Razi准教授は、「この助成金を使用して、これらの生物学的ニューラルネットワークの学習能力を複製するより優れたAIマシンを開発します。これによって、ハードウェアと手法の能力を、In Silicoコンピューティングの代替となるところまでスケールアップすることができます」と述べている。


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