Organoidintelligens (OI) – ett steg bortom kiselbaserad artificiell intelligens (AI)?

Medan kvantberäkning ofta hyllas som det nästa stora språnget inom databehandling som kan ske under våra livstider, finns det ett annat tillvägagångssätt som kan visa sig lika genomslagande – Organoidintelligens (OI).

Den som är bekant med Moores lag – som säger att ungefär varannan år fördubblas antalet transistorer vi kan placera på ett integrerat kretskort, medan kostnaden halveras – är förmodligen medveten om att dess nytta håller på att ta slut.  Även om den har varit ganska pålitlig för att förutsäga framtiden för databehandling sedan den observerades 1965, har vi nått en punkt där grundläggande begränsningar hindrar fortsatt tillväxt i samma takt.  Den främsta begränsningen beror på transistorerna termiska krav.

With Moore’s Law set to become obsolete within the decade, and conventional computing reaching its limits, it is only a matter of time before alternative approaches like OI become a reality.

What is Organoid Intelligence?

The Idén och potentialen för OI is actively being fleshed out by researchers at Johns Hopkins University.  Those involved describe OI as an, “…framväxande tvärvetenskapligt område som arbetar för att utveckla biologisk databehandling med hjälp av 3D‑kulturer av mänskliga hjärnceller (hjärnorganoider) och gränssnittsteknologier mellan hjärna och maskin,”

I grund och botten är OI en potentiell hybridteknik som kommer att kombinera framtida biologiska datorer med ett gränssnitt mellan hjärna och maskin, vilket möjliggör riktade uppgifter och inlärning genom användning av externa sensorer/stimuli.

Det bör noteras att avancerad OI realistiskt sett kan ligga flera decennier framåt.  Även om avancerad OI kan ta tid att komma till, är konceptet ett som har utvecklats under decennier av forskning som redan har involverat laboratorieodlade vävnader.

I dagsläget finns det redan framgångsrika exempel på hjärnceller som lär sig ‘målstyrda’ uppgifter.  Det mest framträdande fallet inträffade i slutet av 2022 när forskare vid UCL Queen Square Institute of Neurology lärde laboratorieodlade celler att spela videospelspelet Pong.

Why Develop Organoid Intelligence?

Anledningen till att utveckla OI är enkel – vi måste gå framåt.  Biologisk databehandling och kiselbaserad databehandling har var och en sina egna styrkor och begränsningar.  Till exempel är den mänskliga hjärnan otroligt effektiv när den får använda logik och fatta komplexa beslut.  Samtidigt trivs kiselbaserad databehandling när den får utföra beräkningar.

En av forskarna bakom OI, Dr. Thomas Hartung, förklarar att “Frontier, den senaste superdatorn i Kentucky, är en installation på 600 miljoner dollar och 6 800 kvadratfot.  För första gången i juni förra året överträffade den den beräkningskapacitet som en enskild mänsklig hjärna har – men med en miljon gånger mer energi”

Kort sagt har OI potentialen att bli snabbare, smartare, mer mångsidig och mer effektiv än alla befintliga beräkningsmetoder.  Den pågående forskningen kring dess utveckling lägger helt enkelt grunden för vad som kommer efter att kiselbaserad databehandling når sina gränser.  Utan den kan den teknologiska tillväxten så småningom stagnera.

För närvarande har forskare indikerat att ett stort fokus läggs på hur man kan skala upp tillverkningen av robusta organoider.  För närvarande är de hjärnorganoider som studeras tredimensionella strukturer bestående av ungefär 50 000 celler.  För att uppnå något som liknar OI skulle detta antal behöva skalas upp många gånger.  På kort sikt finns det de som tror att befintlig kiselbaserad AI kan fungera som en tillfällig lösning, som hjälper till att utveckla nya metoder för just detta.

Potential Use-Cases

Hoppa fram till år 2050.  Grundläggande OI är nu en livskraftig teknik som kan tas i bruk.  Biologiska datorer kan nu få i uppdrag att köra AI‑algoritmer utan att längre hindras av begränsningarna i kiselbaserad teknik.  Vilka områden kan OI och forskningen som läggs på att utveckla den bidra till att fördjupa vår förståelse av?

Neurological Impairments

Oavsett om det gäller Alzheimers sjukdom, autism, schizofreni eller någon annan neurologisk funktionsnedsättning, har forskningen kring OI och själva tekniken potentialen att belysa deras underliggande patologi.

Dessutom skulle inte bara vår förståelse av sjukdomarna öka, utan även vår förmåga att utveckla läkemedel och lösningar för att behandla dem.

Intake, Interpret, Integrate

Precis som forskningen kring OI kan hjälpa vår förståelse av neurologiska funktionsnedsättningar, kommer den även att ge en mycket större förståelse för hur en frisk hjärna fungerar och utvecklas.  Detta innebär att studera hur den mänskliga hjärnan,

• tar emot information
• tolkar information
• integrerar information i sin befintliga databas

Genom att få en bättre förståelse för varje steg kan vi mer effektivt undervisa vår ungdom samtidigt som vi utnyttjar vår hjärnkapacitet fullt ut under hela livet.

Genuine Concerns

Inte förvånande väcker en teknik som OI flera bekymmer.  Forskare talar om att manipulera och testa på laboratorieodlade hjärnceller, trots allt.  Med detta i åtanke, här är två av de frågor som utan tvekan kommer att spela en stor roll i OI:s framtida utveckling.

The Singularity

Hur imponerande den mänskliga hjärnan än är, har den sina gränser – och OI handlar om att gå förbi dem.  Om den lyckas kan OI bli den teknik som en dag ger upphov till singulariteten – en tidpunkt då tekniken når en intelligensnivå där dess tillväxt blir okontrollerad och omöjlig att stoppa.  Det är brytpunkten.  Även om detta kan verka avlägset nu, är scenariot tänkt att inträffa år 2050.

Många tror att om det är möjligt, är det just nu tekniken blir självmedveten.  Detta är en idé som Ray Kurzweil utforskar i sin bok ‘The Singularity is Near’.  I sina skrifter indikerar Kurzweil att han tror att singulariteten kommer att inträffa omkring år 2045.

Människor fruktar förändring och det de inte förstår.  Kanske är det av den anledningen vi ständigt skapar fiktiva verk som föreställer och skildrar en självmedveten teknik som ondskefull.  En varning för att inge rädsla och oro inför något som en dag kan överstiga vår förståelse.

Ethics

Eftersom forskningen kring OI innebär studier av hjärnceller är det rimligt att överväga den etik som är involverad.  När tekniken utvecklas och teststrukturer blir alltmer komplexa, hur bestämmer vi den tidpunkt då det inte längre är humant att testa vissa läkemedel eller stimuli?

Final Word

År 2023 är OI ännu inte ens ett fullt utvecklat koncept.  Det är en föreställd teknik som kommer att kombinera teknologier som ännu inte har utvecklats själva.  Trots detta är potentialen för framsteg i vår förståelse av den mänskliga hjärnan och beräkningskapacitet, minst sagt, lockande.