Mimo ogromnych postępów w rozumieniu mechanizmów działania (wszech)świata, wciąż istnieją pytania, na które jednoznacznie odpowiedzieć nie potrafimy. Ani my, ani tym bardziej sztuczna inteligencja, którą z zapartym tchem powołujemy do życia. Jak narodził się wszechświat? Skąd wzięło się życie na Ziemi? Co dzieje się z człowiekiem po śmierci? Czym jest inteligencja?
Czytaj też: Rezonans magnetyczny miliony razy dokładniejszy niż dotychczas! To może być rewolucja w badaniach mózgu
Zespół uczonych z Uniwersytetu w Sydney odkrył, że sieci nanoprzewodów mogą wykazać się zarówno pamięcią krótko-, jak i długotrwałą. A to z kolei oznacza, że funkcjonują w sposób podobny do ludzkiego mózgu. Praca opublikowana w czasopiśmie Science Advances może okazać się kluczowa w naszym rozumieniu “inteligencji”.
Dr Alon Loeffler z Uniwersytetu w Sydney mówi:
Już wcześniej pokazaliśmy, jak nanotechnologia może być wykorzystana do budowy inspirowanego mózgiem urządzenia elektrycznego z obwodami podobnymi do sieci neuronowych i sygnalizacją podobną do synaps. W tych badaniach stwierdziliśmy, że funkcje poznawcze wyższego rzędu, które zwykle kojarzymy z ludzkim mózgiem, mogą być emulowane w niebiologicznym sprzęcie.
Nanoprzewody podstawą “prawdziwej” sztucznej inteligencji?
Już w 2019 r. uczeni z japońskiego Narodowego Instytutu Inżynierii Materiałowej opisali sieć złożoną z pokrytych polimerem srebrnych drucików o średnicy zaledwie 1 nm, połączonych elementami naśladującymi synapsy, podobnie jak ma to miejsce w mózgu. Fluktuacje w przepływie prądu przez sieć pod wieloma względami przypominały te, które pojawiają się w mózgu, np. podczas uczenia się lub zapamiętywania. Wywnioskowano wtedy, że stworzenie nanosieci imitującej ludzki mózg jest tylko kwestią czasu.
Mimo iż jeszcze nie udało się osiągnąć tego celu, to poczyniliśmy ważne postępy. To z kolei może zwiastować wiele zastosowań w świecie rzeczywistym, m.in. usprawnienie robotów, doskonalsze czujniki i implanty biomedyczne – zwłaszcza takie, które muszą podejmować szybkie decyzje w nieprzewidywalnych okolicznościach.
Prof. Zdenka Kuncic ze School of Physics mówi:
Ta sieć nanoprzewodów jest jak syntetyczna sieć neuronowa, ponieważ nanoprzewody zachowują się jak neurony, a miejsca, w których łączą się ze sobą, są analogiczne do synaps. Zamiast stawiać na modyfikacje uczenia maszynowego, dr Loeffler faktycznie poszedł o krok dalej i próbował wykazać, że sieci nanoprzewodów wykazują jakieś funkcje poznawcze.
Sieć nanoprzewodów została poddana ważnemu testowi, podobnemu do powszechnie stosowanego zadania pamięciowego stosowanego w eksperymentach psychologicznych, tzw. n-back. U człowieka, może ono polegać na zapamiętaniu konkretnego zdjęcia kota z serii kocich obrazów prezentowanych w sekwencji. Wynik n-back równy 7 (średnia dla człowieka) oznacza, że dana osoba jest w stanie rozpoznać ten sam obraz, który pojawił się siedem kroków wstecz. Nowo stworzona sieć nanoprzewodów mogła “zapamiętać” pożądany punkt końcowy w obwodzie elektrycznym siedem kroków wstecz, czyli uzyskała wynik n-back na poziomie 7.
Czytaj też: Co czytanie robi z naszym mózgiem?
Dr Alon Loeffler dodaje:
Manipulowaliśmy napięciami elektrod końcowych, aby zmusić ścieżki do zmiany, zamiast pozwolić sieci robić swoje. Znaleźliśmy sposób na wzmocnienie ścieżek, aby pchnąć je w kierunku, w którym chcemy, aby sieć “pamiętała”. Neurobiolodzy uważają, że tak właśnie działa mózg – pewne połączenia synaptyczne wzmacniają się, podczas gdy inne słabną, a w ten sposób preferencyjnie zapamiętujemy niektóre rzeczy, a inne zapominamy.
Kiedy sieć nanoprzewodów jest stale wzmacniana, w końcu osiąga punkt, w którym taka stymulacja nie jest potrzebna. Można to porównać do pamięci krótko- i długotrwałej w naszych mózgach. Badania torują drogę do replikacji uczenia się i pamięci podobnej do mózgu w niebiologicznych systemach sprzętowych i sugeruje, że podstawowa natura inteligencji podobnej do mózgu może być fizyczna.