Uma célula cerebral humana em um chip aprendeu a jogar Doom em uma semana

Um pedaço de células cerebrais humanas pode jogar jogos clássicos de computador Catástrofe. Embora seu desempenho não seja comparável ao dos humanos, os especialistas dizem que a tecnologia aproxima os computadores biológicos de aplicações úteis do mundo real, como o controle de braços robóticos.

Em 2021, a empresa australiana Laboratório Cortical usa chips de computador alimentados por neurônios para jogar Pong. O chip consiste em uma bolha de mais de 800 mil células cerebrais vivas cultivadas em uma série de microeletrodos que podem enviar e receber sinais elétricos. Os pesquisadores tiveram que treinar cuidadosamente o chip para controlar as pás em ambos os lados da tela.

Agora, a Cortical Labs desenvolveu uma interface que facilita a programação deste chip usando a popular linguagem de programação Python. Desenvolvedor independente, Sean Coleentão usa Python para ensinar as fichas a jogar Catástrofe, o que ele fez em cerca de uma semana.

“Diferente de Pong o trabalho que fizemos há vários anos, que foi um esforço científico meticuloso ao longo de muitos anos, esta demonstração foi feita em questão de dias por alguém que anteriormente tinha pouca experiência em trabalhar diretamente com biologia”, disse Brett Kagan do Laboratório Cortical. “É esta acessibilidade e flexibilidade que o torna verdadeiramente atraente.”

Chips de computador neurais, que usam cerca de um quarto do número de neurônios Pong demonstração, jogado Catástrofe melhor do que jogadores de tiro aleatório, mas muito abaixo do desempenho dos melhores jogadores humanos. No entanto, o sistema aprende muito mais rápido do que os sistemas tradicionais de aprendizado de máquina baseados em silício e deve ser capaz de melhorar seu desempenho com algoritmos de aprendizado mais recentes, disse Kagan.

No entanto, não faz sentido comparar o chip a um cérebro humano, disse ele. “Sim, está vivo e, sim, é biológico, mas o que realmente usa é um material que pode processar informações de uma forma muito especial que não podemos recriar em silício.”

“Catástrofe é muito mais complexo do que as demonstrações anteriores, e a interação bem-sucedida com ele destaca um avanço real na forma como os sistemas nervosos vivos podem ser controlados e treinados”, disse Andrew Adamatzky na Universidade do Oeste da Inglaterra em Bristol, Inglaterra.

Steve Furber da Universidade de Manchester, Inglaterra, concorda com isso Catástrofe é um aumento significativo no nível de jogo PongMas, segundo ele, ainda há muita coisa que não entendemos sobre como funcionam esses neurônios, como como eles sabem o que se espera deles ou como podem “ver” uma tela sem olhos.

Ainda assim, esta capacidade aumentada é emocionante, disse ele Yoshikatsu Hayashi na Universidade de Reading, no Reino Unido, e nos aproxima de aplicações úteis do mundo real, como controlar um braço robótico com um computador biológico, uma tarefa que Hayashi e seus colegas estão tentando realizar com um computador semelhante feito de hidrogel gelatinoso. “(Jogar Catástrofe) é como uma versão simplificada de controlar o braço inteiro”, disse Hayashi.

“O que é interessante aqui não são apenas os sistemas biológicos que podem desempenhar um papel desastre, mas é capaz de lidar com a complexidade, a incerteza e a tomada de decisões em tempo real, “disse Adamatzky. “Isso está mais próximo dos desafios que os computadores biológicos ou híbridos precisarão enfrentar no futuro.”