Создан трехмерный каркас клеток мозга для нейроморфных вычислений и развития ИИ

Современные системы искусственного интеллекта (ИИ) потребляют огромное количество энергии, что значительно превышает показатели биологического мозга. Для преодоления этого разрыва американские учёные разработали уникальное устройство, объединяющее клетки мозга с микроэлектроникой. Этот инновационный прибор предназначен для выполнения вычислительных операций и представляет собой трёхмерную структуру, где мозговые клетки выращиваются вокруг микроскопического каркаса из проводов и электродов.

Фу Тяньмин, руководитель научной группы, отметил, что в будущем энергоэффективность станет ключевым фактором, ограничивающим развитие ИИ. В то время как мозг человека использует лишь одну миллионную долю энергии, потребляемой современными ИИ-системами, потенциал для повышения их энергоэффективности остаётся значительным.

Особое внимание уделяется трёхмерным биологическим нейросетям. В отличие от предыдущих исследований, где клетки мозга выращивались в двумерных культурах или трёхмерных кластерах для внешнего изучения, новое устройство позволяет создавать большие трёхмерные сети, содержащие десятки тысяч нейронов. Это позволяет более точно измерять и стимулировать электрическую активность.

В течение полугода учёные наблюдали за развитием системы, контролируя связи между ключевыми нейронами. В итоге они обучили алгоритм распознавать паттерны электрических импульсов. Система успешно прошла два теста, продемонстрировав способность различать пространственные и временные закономерности, что подтверждает её потенциал в решении сложных задач.

Исследователи подчёркивают, что такие биологические нейросети не только помогают раскрыть вычислительные механизмы мозга, но и открывают новые возможности для изучения и лечения неврологических заболеваний.