Дижитал технологи нь биологи, ДНХ, тархинд арай ойр байдаг

Ойрын ирээдүйд хүмүүс тархи-компьютерийн интерфейсийг бүрэн бүтээх боломжтой болно гэж Элон Маск баталж байна. Энэ хооронд бид түүний амьтад, эхлээд гахай, сүүлийн үед сармагчин дээр хийсэн туршилтуудын талаар үе үе сонсдог. Маск арга барилаа олж, хүний ​​толгойд холбооны терминал суулгаж чадна гэсэн санаа зарим хүмүүсийн анхаарлыг татаж, заримыг нь айлгадаг.

Тэр зөвхөн шинэ бүтээл дээр ажиллаж байгаа юм биш Заар. Саяхан Их Британи, Швейцарь, Герман, Италийн эрдэмтэд хамтран хэрэгжүүлсэн төслийн үр дүнг зарлав. байгалийн хиймэл мэдрэлийн эсүүд (нэг). Энэ бүхнийг биологийн болон "цахиур" мэдрэлийн эсүүд хоорондоо харилцах боломжийг олгодог интернетээр дамжуулан хийдэг. Туршилтанд хархуудад мэдрэлийн эсүүд ургаж, дараа нь дохио өгөхөд ашигласан. Бүлгийн ахлагч Стефано Васанелли Эрдэмтэд анх удаа чип дээр байрлуулсан хиймэл мэдрэлийн эсүүд нь биологийн мэдрэлийн эсүүдтэй шууд холбогддог болохыг харуулж чадсан гэж мэдээлэв.

Судлаачид давуу талыг ашиглахыг хүсч байна хиймэл мэдрэлийн сүлжээ тархины гэмтсэн хэсгүүдийн хэвийн үйл ажиллагааг сэргээх. Тусгай суулгацанд суулгасны дараа мэдрэлийн эсүүд нь тархины байгалийн нөхцөлд дасан зохицох хиймэл эрхтэний үүрэг гүйцэтгэдэг. Та төслийн талаар илүү ихийг шинжлэх ухааны тайлангийн нийтлэлээс уншиж болно.

Facebook таны тархинд орохыг хүсч байна

Ийм шинэ технологиос айдаг хүмүүсийн зөв байж магадгүй, ялангуяа бид жишээлбэл тархиныхаа "агуулга"-ыг сонгомоор байна гэж сонсоход зөв байж магадгүй юм. 2019 оны XNUMX-р сард Facebook-ийн дэмжлэгтэй судалгааны төв Чан Зукерберг BioHub зохион байгуулсан арга хэмжээн дээр тэрээр хулгана, гарыг орлох тархи удирддаг зөөврийн төхөөрөмжүүдийн талаар найдлага тавьжээ. Цукерберг CNBC-ээс иш татан, "Зорилго нь виртуал эсвэл нэмэгдүүлсэн бодит байдал дахь объектуудыг өөрийн бодлоор удирдах чадвартай байх явдал юм." Фэйсбүүк компани тархи-компьютерийн интерфейсийн системийг хөгжүүлдэг CTRL-labs-ыг бараг тэрбум доллараар худалдаж авлаа.

Тархи-компьютерийн интерфейс дээр ажиллах талаар анх 8 онд Facebook-ийн F2017 хурлын үеэр зарласан. Компанийн урт хугацааны төлөвлөгөөний дагуу нэг л өдөр инвазив бус зүүдэг төхөөрөмжүүд нь хэрэглэгчдэд ийм боломжийг олгоно зүгээр л бодоод үг бичээрэй. Гэхдээ бид мэдрэгчтэй, инвазив бус интерфейсийн тухай ярьж байгаа тул энэ төрлийн технологи нь маш эрт шатандаа байна. "Тэдний тархинд болж буй үйл явдлыг моторт үйл ажиллагаанд шилжүүлэх чадвар хязгаарлагдмал. Гайхалтай боломжуудын хувьд ямар нэг зүйлийг суулгах хэрэгтэй" гэж Зукерберг дээр дурдсан уулзалт дээр хэлэв.

Хүмүүс хоолны дуршилгүй гэдгээрээ алдартай хүмүүстэй холбогдохын тулд "ямар нэгэн зүйл суулгах" боломжийг олгох уу facebook-ээс хувийн мэдээлэл? (2) Магадгүй ийм хүмүүс олдох байх, ялангуяа тэр тэдэнд уншихыг хүсэхгүй байгаа нийтлэлүүдийг санал болгох үед олдох байх. 2020 оны арванхоёрдугаар сард Facebook ажилтнууддаа мэдээллийг нэгтгэн дүгнэх хэрэгсэл дээр ажиллаж байгаа тул хэрэглэгчид үүнийг унших шаардлагагүй гэж мэдэгдсэн. Мөн уулзалтын үеэр тэрээр хүний ​​бодлыг илрүүлж, түүнийг үйлдэл болгон хөрвүүлэх мэдрэлийн мэдрэгчийн цаашдын төлөвлөгөөг вэб сайт дээр танилцуулав.

2. Фэйсбүүкийн тархи ба интерфейс

Тархины үр ашигтай компьютерууд юунаас бүтдэг вэ?

Эдгээр төслүүд нь зөвхөн бий болгох хүчин чармайлт биш юм. Эдгээр ертөнцийн зөвхөн холболт нь цорын ганц зорилго биш юм. Жишээ нь байдаг. нейроморфик инженерчлэл, машинуудын чадавхийг сэргээхэд чиглэсэн чиг хандлага хүний ​​тархижишээлбэл, эрчим хүчний үр ашгийн хувьд.

Цахиурын технологид тууштай хандвал 2040 он гэхэд дэлхийн эрчим хүчний нөөц бидний тооцоолох хэрэгцээг хангах боломжгүй болно гэж таамаглаж байна. Иймд өгөгдлийг илүү хурдан боловсруулж, хамгийн чухал нь эрчим хүчний хэмнэлттэй шинэ системийг бий болгох зайлшгүй шаардлагатай байна. Эрдэмтэд дуурайх арга нь энэ зорилгод хүрэх нэг арга байж болохыг эртнээс мэддэг болсон. хүний ​​тархи.

W цахиурын компьютерууд янз бүрийн функцийг өөр өөр физик объектууд гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь боловсруулах хугацааг нэмэгдүүлж, асар их дулааны алдагдал үүсгэдэг. Үүний эсрэгээр тархины мэдрэлийн эсүүд манай хамгийн дэвшилтэт компьютеруудаас арав дахин их хүчдэлтэй өргөн сүлжээгээр нэгэн зэрэг мэдээлэл илгээж, хүлээн авч чаддаг.

Тархины цахиуртай харьцуулахад гол давуу тал нь өгөгдлийг зэрэгцүүлэн боловсруулах чадвар юм. Нейрон бүр нь мянга мянган бусадтай холбогддог бөгөөд тэдгээр нь бүгд өгөгдлийн оролт, гаралтын үүрэг гүйцэтгэдэг. Бидэнтэй адил мэдээллийг хадгалах, боловсруулах чадвартай байхын тулд мэдрэлийн эсүүдийн нэгэн адил дамжуулалтын төлөвөөс урьдчилан таамаглах боломжгүй төлөвт хурдан, жигд шилжих боломжтой физик материалыг боловсруулах шаардлагатай. 

Хэдэн сарын өмнө Matter сэтгүүлд ийм шинж чанартай материалыг судлах тухай нийтлэл хэвлэгджээ. Техасын A&M их сургуулийн эрдэмтэд β'-CuXV2O5 нийлмэл тэмдэгтээс нано утас бүтээж, температур, хүчдэл, гүйдлийн өөрчлөлтөд хариу болгон дамжуулалтын төлөвүүдийн хооронд хэлбэлзэх чадварыг харуулдаг.

Нарийвчилсан шинжилгээгээр энэ чадвар нь β'-CuxV2O5 даяар зэсийн ионуудын хөдөлгөөнөөс үүдэлтэй болохыг тогтоожээ. электрон хөдөлгөөн мөн материалын дамжуулагч шинж чанарыг өөрчилдөг. Энэ үзэгдлийг хянахын тулд β'-CuxV2O5-д цахилгаан импульс үүсдэг бөгөөд энэ нь биологийн мэдрэлийн эсүүд бие биедээ дохио илгээх үед үүсдэгтэй маш төстэй юм. Бидний тархи тодорхой мэдрэлийн эсүүдийг онцгой дарааллаар чухал үед нь ажиллуулдаг. Мэдрэлийн үйл явдлын дараалал нь санах ойг эргэн санах эсвэл бие махбодийн үйл ажиллагаа явуулах гэх мэт мэдээллийг боловсруулахад хүргэдэг. β'-CuxV2O5-тай схем нь ижил аргаар ажиллана.

ДНХ дахь хатуу диск

Судалгааны өөр нэг чиглэл бол биологи дээр суурилсан судалгаа юм. өгөгдөл хадгалах аргууд. Бидний МТ-д олон удаа тайлбарласан санаануудын нэг нь дараахь зүйл юм. ДНХ-д өгөгдөл хадгалах, ирээдүйтэй, маш авсаархан, тогтвортой хадгалах хэрэгсэл гэж тооцогддог (3). Бусад зүйлсийн дунд амьд эсийн геномд өгөгдлийг хадгалах боломжийг олгодог шийдлүүд байдаг.

2025 он гэхэд дэлхий даяар өдөр бүр бараг таван зуун эксабайт мэдээлэл бий болно гэсэн тооцоо бий. Тэдгээрийг хадгалах нь хурдан ашиглах боломжгүй болно. уламжлалт цахиурын технологи. ДНХ-ийн мэдээллийн нягтрал нь ердийн хатуу дискнийхээс хэдэн сая дахин их байдаг. Нэг грамм ДНХ нь 215 сая гигабайт багтаамжтай гэсэн тооцоо байдаг. Мөн зөв хадгалвал маш тогтвортой байдаг. Эрдэмтэд 2017 онд 700 мянган жилийн өмнө амьдарч байсан устаж үгүй ​​болсон адууны төрөл зүйлийн геномыг бүрэн гаргаж авсан бөгөөд өнгөрсөн жил сая жилийн өмнө амьдарч байсан мамонт амьтны ДНХ-г уншиж байжээ.

Гол бэрхшээл бол арга замыг олох явдал юм нийлмэл дижитал ертөнц i генийн биохимийн ертөнцтэй өгөгдөл. Одоогоор энэ тухай байна ДНХ-ийн синтез лабораторид байгаа бөгөөд өртөг нь хурдацтай буурч байгаа ч энэ нь хэцүү бөгөөд өртөг өндөртэй ажил хэвээр байна. Синтез хийсний дараа дарааллыг дахин ашиглахад бэлэн болтол эсвэл CRISPR генийн засварлах технологийг ашиглан амьд эсэд нэвтрүүлэх хүртэл болгоомжтой хадгална.

Колумбын их сургуулийн судлаачид шууд хөрвүүлэх боломжийг олгодог шинэ хандлагыг харуулсан дижитал электрон дохио амьд эсийн геномд хадгалагдсан генетикийн өгөгдөлд. Singularity Hub багийн гишүүдийн нэг Харрис Ванг "Бодит хугацаанд тооцоолж, физикийн хувьд дахин тохируулах боломжтой үүрэн холбооны хатуу дискийг төсөөлөөд үз дээ." "Бид эхний алхам бол in vitro ДНХ-ийн синтез хийх шаардлагагүйгээр хоёртын өгөгдлийг эсэд шууд кодлох боломжтой гэж бид үзэж байна."

Уг ажил нь CRISPR-д суурилсан эсийн бичигч дээр суурилдаг Гадагшаа өмнө нь E. coli бактерид зориулж бүтээсэн бөгөөд эсийн доторх тодорхой ДНХ-ийн дараалал байгааг илрүүлж, энэ дохиог организмын геномд бүртгэдэг. Уг систем нь тодорхой биологийн дохионд хариу үйлдэл үзүүлэх ДНХ-д суурилсан "мэдрэгчийн модуль"-тай. Ван болон түүний хамтрагчид мэдрэгчийн модулийг өөр багийн боловсруулсан био мэдрэгчтэй ажиллахад тохируулсан бөгөөд энэ нь эргээд цахилгаан дохионд хариу үйлдэл үзүүлдэг. Эцсийн эцэст энэ нь судлаачдад зөвшөөрөв бактерийн геном дахь дижитал мэдээллийг шууд кодлох. Нэг нүдэнд хадгалах өгөгдлийн хэмжээ маш бага, ердөө гурван бит.

Тиймээс эрдэмтэд 24 өөр бактерийн популяцийг 3 битийн өөр өөр өгөгдөлтэй, нийтдээ 72 битээр кодлох аргыг олсон байна. Тэд үүнийг "Сайн уу ертөнц!" мессежийг кодлоход ашигласан. бактериудад. Мөн нэгдсэн хүн амыг захиалж, тусгайлан боловсруулсан ангилагч ашиглан мессежийг 98 хувийн нарийвчлалтай уншиж чаддаг болохыг харуулсан. 

Мэдээжийн хэрэг, 72 бит нь багтаамжаас хол байна. масс хадгалах орчин үеийн хатуу дискүүд. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд уг шийдлийг хурдан шуурхай болгож чадна гэж үзэж байна. Нүдэнд өгөгдөл хадгалах Энэ нь эрдэмтдийн үзэж байгаагаар бусад аргуудаас хамаагүй хямд юм ген дэх кодчилолУчир нь та нарийн төвөгтэй хиймэл ДНХ-ийн нийлэгжилтийн оронд илүү олон эсийг ургуулж чадна. Мөн эсүүд нь ДНХ-ийг хүрээлэн буй орчны хор хөнөөлөөс хамгаалах байгалийн чадвартай байдаг. Ариутгаагүй хөрсөнд E. coli эсийг нэмж, дараа нь хөрсний холбогдох бичил биетний бүлгийг дараалалд оруулснаар тэднээс 52 битийн мессежийг найдвартай гаргаж авснаар үүнийг харуулсан. Эрдэмтэд мөн эсүүдийн ДНХ-ийг логик болон санах ойн үйлдлүүдийг гүйцэтгэхийн тулд зохион бүтээж эхэлжээ.

4. Хувьслын дараагийн үе шат болох трансхуманист онцгой байдлын тухай төсөөлөл

интеграци компьютерийн техникч i харилцаа холбоо Энэ нь бусад ирээдүй судлаачдын таамаглаж байсан трансхуманист "онцлог" гэсэн ойлголттой хүчтэй холбоотой байдаг (4). Тархи-машины интерфейс, синтетик нейронууд, геномын өгөгдлийг хадгалах - энэ бүхэн энэ чиглэлд хөгжиж болно. Ганц л асуудал байдаг - эдгээр нь судалгааны хамгийн эхний үе шатанд байгаа бүх арга, туршилтууд юм. Тиймээс энэ ирээдүйгээс эмээж буй хүмүүс тайван амгалан байж, хүн-машины интеграцчлалыг сонирхогчдыг сэрүүцүүлэх ёстой.