Prima di procedere
Un'azienda australiana, Cortical Labs, ha compiuto un passo rivoluzionario nel campo dell'informatica biologica. Circa un anno fa, ha presentato il CL1, un personal computer unico nel suo genere. Questa compatta unità desktop ospita circa 200.000 neuroni umani viventi, coltivati su una matrice di elettrodi di dimensioni micrometriche. Questi neuroni sono mantenuti in vita grazie a un sofisticato sistema di alimentazione e ossigenazione.
Recentemente, questo 'cervello su chip' è stato sfidato a giocare a DOOM, il leggendario sparatutto in prima persona. E ha accettato la sfida!
La piattaforma CL1, come descritto dettagliatamente da Cortical Labs, stabilisce una connessione bidirezionale tra il mondo digitale e il tessuto nervoso vivente. Gli elettrodi possono stimolare i neuroni con segnali elettrici e, contemporaneamente, registrarne l'attività elettrica (spike). Precedentemente, lo stesso team aveva dimostrato come un insieme di neuroni fosse in grado di giocare a Pong, mostrando una capacità di apprendimento per rinforzo. Ora, il progetto è diventato molto più ambizioso: far giocare a questi neuroni un classico come DOOM.
Utilizzando l'API aperta di Cortical Labs, uno sviluppatore indipendente, Sean Cole, è riuscito a connettere DOOM al sistema CL1 in meno di una settimana. Il flusso video del gioco è stato trasformato in modelli di stimolazione elettrica. Ad esempio, la comparsa di un demone a sinistra attivava un gruppo specifico di elettrodi, simulando un segnale visivo nell'area corrispondente della coltura di cellule neurali. In risposta, l'attività dei neuroni veniva interpretata come comandi di controllo: movimento a destra, sparo, rotazione, ecc.
In questo modo, è stato creato un ciclo chiuso: percezione visiva - elaborazione nella rete neurale - risposta motoria. Ciò ha permesso alla colonia di neuroni di 'giocare' a uno sparatutto in prima persona tridimensionale.
Le abilità di gioco dei neuroni sono ancora rudimentali, paragonabili a quelle di un principiante. Sono in grado di individuare i nemici, sparare e muoversi, ma lo fanno in modo caotico e inefficiente. Tuttavia, si osservano già segni di comportamento adattivo e apprendimento iniziale. I ricercatori sottolineano che per un progresso significativo sono necessari algoritmi di feedback più sofisticati (un sistema di premi e punizioni), metodi di codifica delle informazioni migliorati e una migliore decodifica dell'attività neurale.
La conclusione principale dell'esperimento è che il problema dell'interfaccia tra sistemi digitali e neuroni viventi è stato sostanzialmente risolto. Questo apre la strada a esperimenti nel campo dell'informatica biologica, un settore in rapida espansione che promette di rivoluzionare il modo in cui concepiamo l'intelligenza artificiale e il calcolo.
L'azienda Cortical Labs vede questo progetto come un passo verso una nuova classe di sistemi di calcolo, in cui i chip di silicio o le reti neurali artificiali sono sostituiti da veri neuroni umani. Il costo di un singolo PC desktop con colonie di neuroni viventi raggiunge i 35.000 dollari. I ricercatori incoraggiano a non indugiare e a iniziare a sperimentare in questo campo del calcolo completamente nuovo.
Questa innovazione solleva importanti questioni etiche e filosofiche sul futuro dell'intelligenza artificiale e sul rapporto tra uomo e macchina. Mentre i neuroni imparano a giocare a DOOM, noi impariamo a comprendere meglio i meccanismi del cervello e le potenzialità del calcolo biologico.
