Les puces informatiques alimentées par des neurones peuvent désormais être facilement programmées pour jouer à un jeu de tir à la première personne, rapprochant ainsi les ordinateurs biologiques des applications utiles.
Une image d'écran de Doom joué par des neurones humains sur une puce
Un groupe de cellules cérébrales humaines peut jouer au jeu informatique classique Perte. Bien que ses performances ne soient pas à la hauteur de celles des humains, les experts affirment que cela rapproche les ordinateurs biologiques d’applications utiles du monde réel, comme le contrôle des bras de robots.
En 2021, la société australienne Cortical Labs a utilisé ses puces informatiques alimentées par des neurones pour jouer Pong. Les puces étaient constituées d'amas de plus de 800 000 cellules cérébrales vivantes cultivées sur des réseaux de microélectrodes capables à la fois d'envoyer et de recevoir des signaux électriques. Les chercheurs ont dû entraîner soigneusement les puces pour contrôler les palettes de chaque côté de l’écran.
Aujourd'hui, Cortical Labs a développé une interface qui facilite la programmation de ces puces à l'aide du langage de programmation populaire Python. Un développeur indépendant, Sean Cole, a ensuite utilisé Python pour apprendre aux puces à jouer. Perte, ce qu'il a fait en une semaine environ.
« Contrairement au Pong » Après le travail que nous avons effectué il y a quelques années, qui a représenté des années d'efforts scientifiques minutieux, cette démonstration a été réalisée en quelques jours par quelqu'un qui avait relativement peu d'expertise en travaillant directement avec la biologie », déclare Brett Kagan de Cortical Labs. » C'est cette accessibilité et cette flexibilité qui la rendent vraiment passionnante. «
La puce informatique neuronale, qui utilisait environ un quart de neurones en plus que le Pong démonstration, joué Perte mieux qu'un joueur licenciant au hasard, mais bien en dessous des performances des meilleurs joueurs humains. Cependant, il apprend beaucoup plus rapidement que les systèmes d'apprentissage automatique traditionnels basés sur le silicium et devrait être en mesure d'améliorer ses performances grâce à de nouveaux algorithmes d'apprentissage, explique Kagan.
Cependant, il n'est pas utile de comparer les puces avec le cerveau humain, dit-il. « Oui, il est vivant, et oui, il est biologique, mais en réalité, il est utilisé comme un matériau capable de traiter des informations de manière très spéciale que nous ne pouvons pas recréer dans le silicium. »
« Perte est beaucoup plus complexe que les démonstrations précédentes, et une interaction réussie avec lui met en évidence de réels progrès dans la façon dont les systèmes neuronaux vivants peuvent être contrôlés et entraînés », déclare Andrew Adamatzky de l'Université de l'Ouest de l'Angleterre à Bristol, au Royaume-Uni.
Steve Furber, de l'Université de Manchester, au Royaume-Uni, convient que Perte est un niveau supérieur significatif par rapport au jeu Pongmais il dit qu'il y a encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas sur la façon dont ces neurones jouent au jeu, comme par exemple comment les neurones savent ce que l'on attend d'eux ou comment ils peuvent « voir » l'écran sans yeux.
Malgré tout, cette avancée technologique est passionnante, déclare Yoshikatsu Hayashi de l'Université de Reading, au Royaume-Uni, et nous rapproche considérablement d'applications utiles du monde réel, telles que le contrôle d'un bras robotique avec des ordinateurs biologiques, une tâche que Hayashi et ses collègues tentent avec un ordinateur similaire fabriqué à partir d'un hydrogel gélatineux. « (Jouant Perte) est comme une version plus simple du contrôle d’un bras entier », explique Hayashi.
« Ce qui est passionnant ici, ce n'est pas seulement qu'un système biologique puisse jouer un rôle Perte, mais qu'il peut faire face à la complexité, à l'incertitude et à la prise de décision en temps réel », déclare Adamatzky. « C'est beaucoup plus proche du type de défis que les futurs ordinateurs biologiques ou hybrides devront relever. »
