Швейцарский био-компьютерный стартап FinalSpark запустил онлайн-платформу Neuroplatform с удалённым доступом к 16 органоидам человеческого мозга. Это считается первой в мире возможностью получить доступ к биологическим нейронам в экспериментальных условиях. Также разработчики утверждают, что такие биопроцессоры потребляют в миллион раз меньше энергии, чем традиционные чипы.
Основатели FinalSpark, доктора Фреда Джордан (Fred Jordan) и Мартин Куттер (Martin Kutter) считают, что их Neuroplatform способна изучать и обрабатывать информацию, уменьшая влияние компьютеров на окружающую среду благодаря низкому энергопотреблению. В исследовательской статье о своих разработках они отмечают, что для обучения одного LLM (большой языковой модели), такого как GPT-3, требуется примерно 10 ГВт·ч — примерно в 6000 раз больше энергии, чем рядовой европеец потребляет за год. Такие затраты энергии могут быть значительно сокращены после успешного внедрения биопроцессоров.
Работа Neuroplatform построена на архитектуре, которую можно классифицировать как wetware: смеси аппаратного обеспечения, программного обеспечения и биологии. Основная инновация Neuroplatform состоит в использовании четырех многоэлектродных массивов (MEA), содержащих живую ткань — органоиды, являющиеся трехмерными клеточными массами ткани мозга.
Каждый MEA содержит четыре органоида, соединенные восемью электродами, которые используются как для стимуляции, так и для записи. Данные передаются на вход и выход через аналоговые цифровые преобразователи (контроллер Intan RHS 32) с частотой дискретизации 30 кГц и разрешением 16 бит. Эти ключевые особенности архитектурного дизайна поддерживаются микрожидкостной системой жизнеобеспечения для MEA и камерами мониторинга. Программный стек позволяет исследователям вводить переменные данных, а затем читать и интерпретировать исходные данные процессора.
FinalSpark предоставил доступ к своей платформе удаленного вычисления девяти институтам, чтобы помочь стимулировать исследования и разработки биопроцессора. Благодаря этому сотрудничеству, компания надеется создать первый в мире живой процессор. Также уже есть три десятка университетов, заинтересованных в доступе к Neuroplatform. Чтобы получить доступ к Neuroplatform, учебные заведения должны заплатить 500 долларов США за каждого пользователя.
Кремниевые микросхемы могут работать годами, иногда и десятилетиями. Но органоиды биологического процессора живут около 100 дней. Нейронные структуры, которые образуют биопроцессоры, также имеют длительный срок службы, но они «пригодны только для экспериментов, которые длятся несколько месяцев», — свидетельствует FinalSpark. Первоначальные варианты MEA будут пригодны только несколько часов. Впрочем, ожидается, что усовершенствование системы увеличит продолжительность жизни органоидов примерно до 100 дней.
Источник:
Tom`s Hardware