Idegsejtek a chipekben

Mind több tudományos műhelyben kísérleteznek neuronok és sziliciumchipek összekapcsolásával. Bizonyos problémák megoldása, mint például a kézírás vagy a beszéd tökéletes felismerése mindmáig nehezen kezelhető feladatot jelent a számítógépek számára. A berendezések fejlesztői ugyan egyre tovább növelik a gépek sebességét, kapacitását, ám a "buta" gép csak saját korlátozott tudását fogja gyorsabban alkalmazni, nem válik kreatívvá teljesítménye növekedésétől. A természet nem az agy problémamegoldó képességének gyorsításával növeli annak kapacitását, hanem egyre nagyobb agyak létrehozásával, egyre több kapcsolattal az idegsejtek között - írta cikkében a Business Week.

Ennek alapján egyes kutatók úgy akarják javítani az informatika teljesítőképességét, hogy le akarják másolni a természetet. Ehhez két út kínálkozik. Az egyik a chipek hozzáadása az idegrendszerhez, a másik a számítógépek kiegészítése neuronokkal.

Ami az előbbit illeti, bár a tudósok egyelőre nem tudják, hogy az önmagukban esetlegesen, kaotikusan viselkedő idegsejtek miért és hogyan lépnek kooperációra egymással, hogyan képesek együtt rendezett viselkedésre, kísérletképpen már kiegészítettek idegrendszereket szilíciumchipekkel. Az eredmény meglepően kedvezővolt: a rákokba ültetett filléres műalkatrészt befogadták a természetes sejtek, mintegy az üzenték neki: légy üdvözölve, de viselkedj tisztességesen. Ez nem jelentett mást, mint hogy a chip működési ritmusa alkalmazkodott a neuronokéhoz. Ez a ritmus nem olyan szabályos, mint ahogy a számítógépek végzik a műveleteket, sőt a megfigyelések szerint a túlzott pontosság bajt jelez. (Például szívpanaszok előtt a szívdobbanások üteme tökéletesen pontossá válik.) Eléggé szabályos azonban ahhoz, hogy a káosz helyett valamilyen funkció tartós ellátását biztosítsa, támogassa. A kísérlet azzal kecsegtet, hogy bizonyos betegségek esetén az igazi idegsejtek helyettesíthetők lesznek chipekkel.

Egy kutatócsoportnak az Egyesült Államokban állítólag sikerült előrejutni az élő- életten idegrendszerek egyesítésének nehezebb útján is: gépet egészítettek ki neuronokkal. Két piócaidegsejtnek adtak impulzusokat PC-ről, és a berendezés a sejtek reakciójából kivette a feladat, egy egyszerű összeadás megoldását. A modell elkészítésének nehézségét az adja, hogy az élő sejtek nem egyszerűen kikapcsolnak és bekapcsolnak, mint a számítógépchipek tranzisztorai, hanem kaotikusan, esetlegesen, előre csak valószínűség szerint prognosztizálhatóan reagálnak az őket ért ingerekre.

A neuron-gép együttműködést kutató szakemberek tíz évre teszik azt az időt, ami az első, kereskedelmi forgalomba kerülő biokomputerek megjelenéséhez szükséges. Úgy vélik, addigra éppen ideje lesz egy ilyen váltásnak, mivel a szilíciumchip elér lehetőségeinek végső határához. A félvezető-áramkörök a jövő évezred második évtizedére olyan kicsivé válnak, hogy egy tranzisztorkapcsoláshoz elegendő lesz egyetlen elektron végigfutása a vonalakon, szemben a mai több ezres elektronnyalábbal. Egyetlen elemi részecskét nem lehet félbe vágni, úgyhogy ez lesz az a pillanat, amikortól fogva a chipteljesítmény másfél évenkénti megduplázása lehetetlenné válik. A kutatók azt tervezik: videokamerákkal és mikrofonokkal kapcsolnak össze neuronokat, hogy azok kommunikálhassanak a külvilággal.