دانشمندان سلول‌های مغز انسان را با تراشه‌ها ترکیب کردند: آیا این تولد هوش مصنوعی زنده است؟

هیجان پیرامون هوش مصنوعی (AI) و هوش عمومی مصنوعی (AGI) به خوبی شناخته شده است.

شعر می‌سراید.

استادان شطرنج را شکست می‌دهد.

پیش‌بینی‌های زیادی هم انجام می‌دهد.

اما این مانند یک ترفند زیرکانه است. شبیه به یک کپی عالی است.

بعد با متا‌باک (MetaBOC) آشنا شدم.

و صادقانه بگویم، متا‌باک تا حدودی من را نگران می‌کند.

این چیزی فراتر از یک آزمایش آزمایشگاهی صرف است؛ نگاهی اجمالی به پتانسیل توسعه هوش مصنوعی در آینده است. و این کمی دیوانه‌وار به نظر می‌رسد. آن‌ها سلول‌های واقعی مغز انسان را با ریزتراشه‌ها ترکیب می‌کنند. نورون‌های زنده نه تنها کدنویسی می‌کنند، بلکه اطلاعات را نیز پردازش می‌کنند. آن‌ها در تلاشند تا هوش را پرورش دهند، نه اینکه فقط آن را شبیه‌سازی کنند.

برای لحظه‌ای الگوریتم‌ها را فراموش کنید. به این فکر کنید: یادگیری بیولوژیکی - واکنش‌های بیوشیمیایی واقعی.

آیا هوشمندی واقعی به آن پایه آشفته و ارگانیک نیاز دارد؟ زیرا اگر چنین باشد، این همه چیز را تغییر می‌دهد. ناگهان، سؤالات فقط در مورد فناوری نیستند.

آن‌ها در مورد... خب، همه چیز هستند. آیا ما شاهد گام بعدی به سوی هوش عمومی مصنوعی هستیم؟

یا در حال ورود به قلمرویی کاملاً ناشناخته هستیم؟

این چیزی است که ممکن است باعث شود بپرسید «آیا داریم با آتش بازی می‌کنیم؟».

و بله، این همان چیزی است که شب‌ها خواب را از چشمانم می‌رباید.

هوش هیبریدی بیوشیمیایی (BHI) مدل جدیدی برای هوش مصنوعی است که پردازش عصبی بیولوژیکی را با هوش ماشینی ادغام می‌کند و از نورون‌های زنده برای پردازش ارگانیک اطلاعات استفاده می‌کند که امکان یادگیری و انطباق پویا را فراهم می‌آورد. (ارگانوئیدهای مغزی و هوش ارگانوئید از دیدگاه‌های اخلاقی، قانونی و اجتماعی - لاواتزا، آ.، و بالابنی، و.، ۲۰۲۴)

همگرایی زیست‌شناسی و فناوری دیجیتال در حال بازتعریف درک ما از هوش است و منجر به ظهور رشته‌هایی مانند هوش بیولوژیکی مصنوعی (SBI) و هوش ارگانوئید (OI) می‌شود. (سرمقاله: تقاطع بین بیولوژیکی و دیجیتال، ۲۰۲۴)

هوش مصنوعی، به‌ویژه هوش عمومی مصنوعی (AGI)، پیشرفت‌های چشمگیری داشته است. می‌تواند متن تولید کند، داده‌های پیچیده را تجزیه و تحلیل کند و حتی رفتار انسان را با دقت فزاینده‌ای پیش‌بینی کند. اما آیا این بدان معناست که هوش مصنوعی واقعاً فکر می‌کند؟ یا فقط خروجی‌های شناخت انسان را بدون فرآیندهای عمیق‌تری که هوش واقعی را تعریف می‌کنند، تقلید می‌کند؟

تفکر انسان مجموعه‌ای از محاسبات است که توسط فرآیندهای بیوشیمیایی شکل می‌گیرد و بر تصمیم‌گیری، استدلال و سازگاری تأثیر می‌گذارد. انتقال‌دهنده‌های عصبی مانند دوپامین، سروتونین، اکسی‌توسین و کورتیزول نقش بزرگی در شناخت انسان ایفا می‌کنند و همه چیز را از انگیزه و پاسخ‌های عاطفی گرفته تا سازگاری با استرس تنظیم می‌کنند - عملکردهایی که هوش مصنوعی، که صرفاً به فرآیندهای محاسباتی متکی است، نمی‌تواند تکرار کند.

سیستم‌های هوش مصنوعی بر اساس استنتاج منطقی و تشخیص الگو عمل می‌کنند.

آن‌ها حجم عظیمی از داده‌ها را پردازش می‌کنند، روندها را تشخیص می‌دهند و پاسخ‌هایی تولید می‌کنند که هوشمندانه به نظر می‌رسند. با این حال، هوش چیزی بیش از تشخیص الگوها است. مغز انسان به صورت پویا به تغییرات بیوشیمیایی که ادراک، حفظ حافظه و حتی تصمیم‌گیری اخلاقی را شکل می‌دهند، یاد می‌گیرد، سازگار می‌شود و پاسخ می‌دهد. بدون این مؤلفه بیوشیمیایی، هوش مصنوعی تقریبی از هوش باقی می‌ماند تا اینکه آن را به طور کامل تحقق بخشد.

اگر قرار است هوش عمومی مصنوعی (AGI) تمام جنبه‌های شناخت انسان را تکرار کند، آیا برای دستیابی به هوش دقیق و تفکر شبیه انسان به یک بنیاد بیوشیمیایی نیاز دارد؟

آیا AGI هرگز می‌تواند صادقانه فکر کند، یا همیشه یک مقلد پیچیده خواهد بود؟

همانطور که مرزهای هوش مصنوعی را جابجا می‌کنیم، باید بپرسیم:

آیا هوش صرفاً محاسباتی است، یا چیزی عمیق‌تر است؟

در سطح بیوشیمیایی، تفکر به انتقال‌دهنده‌های عصبی مانند دوپامین... سروتونین... گلوتامات... بستگی دارد. این مواد شیمیایی شرایط را برای عمق فراهم می‌کنند و به ما امکان می‌دهند در فکر غرق شویم... نتیجه یک فرآیند شناختی است که احساسات، حافظه و تخیل را ادغام می‌کند... بدون احساسات: آن‌ها [مدل‌های زبان بزرگ] فاقد چارچوب عاطفی هستند که به افکار انسان برجستگی و اهمیت می‌بخشد. (هوش مصنوعی و ابعاد تفکر: سرعت، وسعت و عمق - Psychology Today، دسامبر ۲۰۲۴)

هوش هیبریدی بیوشیمیایی (BHI) رویکرد متفاوتی را در پیش می‌گیرد. با ادغام پردازش عصبی بیولوژیکی، از منطق از پیش برنامه‌ریزی شده فراتر می‌رود. BHI با استفاده از ساختارهای عصبی زنده مانند ارگانوئیدهای مغزی، داده‌ها را از طریق حلقه‌های بازخورد بیوشیمیایی به جای محاسبات دیجیتال و الگوریتم‌های ایستا پردازش می‌کند. این امکان سازگاری و یادگیری بلادرنگ را فراهم می‌کند و ماهیت پویای شناخت انسان را تقلید می‌کند.

برخلاف هوش مصنوعی سنتی که به پردازنده‌های سیلیکونی متکی است، BHI از نورون‌های بیولوژیکی استفاده می‌کند. این شبیه به نحوه ارائه مزایای رباتیک الهام‌گرفته از زیست‌شناسی نسبت به روش‌های متداول در کاربردهای خاص است» (پیشرفت رباتیک مینیاتوری زیر آب، ۲۰۲۵).

هوش مصنوعی سنتی الگوها را تشخیص می‌دهد، نتایج را پیش‌بینی می‌کند و وظایف را با استفاده از الگوریتم‌ها و مدل‌های آماری بهینه می‌کند.

اما حتی پیشرفته‌ترین هوش مصنوعی اساساً با هوش انسانی متفاوت است.

مغز انسان مانند یک سیستم هوش مصنوعی سنتی عمل نمی‌کند. این فقط محاسبه نمی‌کند - بلکه به صورت پویا به سیگنال‌های نوروشیمیایی که تفکر، حافظه، ادراک و تصمیم‌گیری را تنظیم می‌کنند، پاسخ می‌دهد. انتقال‌دهنده‌های عصبی مانند دوپامین، سروتونین، اکسی‌توسین و کورتیزول بر انگیزه، یادگیری و پاسخ‌های عاطفی تأثیر می‌گذارند و انعطاف‌پذیری شناختی را به روش‌هایی تنظیم می‌کنند که هوش مصنوعی نمی‌تواند تکرار کند. برخلاف شناخت انسان که به صورت پویا با سیگنال‌های بیوشیمیایی سازگار می‌شود، هوش مصنوعی صرفاً بر تصمیم‌گیری الگوریتمی تکیه می‌کند و فاقد سیالیت و پاسخگویی ناشی از تعاملات نوروشیمیایی است. این تعاملات بیوشیمیایی یک هوش سیال و سازگار ایجاد می‌کند که هوش مصنوعی هرگز قادر به تکرار آن نبوده است.

چرا این برای AGI مهم است؟

آیا هوش عمومی مصنوعی (AGI) باید با شناخت انسان مطابقت داشته باشد و آیا به یک بنیاد بیوشیمیایی نیاز دارد؟

آیا ادغام عناصر بیولوژیکی می‌تواند حلقه مفقوده‌ای باشد که به هوش مصنوعی اجازه می‌دهد فراتر از یادگیری مبتنی بر منطق حرکت کند و وارد سازگاری شناختی مناسب شود؟

هوش هیبریدی بیوشیمیایی فقط یک مفهوم نظری نیست.

این نشان‌دهنده یک تغییر اساسی در تحقیقات هوش مصنوعی است که می‌تواند با پر کردن شکاف بین محاسبات دیجیتال و سازگاری بیولوژیکی، ما را به دستیابی به AGI نزدیک‌تر کند.

این یک زمینه نوظهور است که می‌تواند پتانسیل هوش مصنوعی را بازتعریف کند.

گام بعدی درک این است که چگونه سیستم‌های زیست‌هیبریدی واقعی مانند متا‌باک (MetaBOC) این را به واقعیت تبدیل می‌کنند.

هوش ارگانوئید (Organoid Intelligence) رابطی بین بافت زنده و فناوری رایانه است که به موجب آن کشت‌های سلول مغزی که به ساختارهای سه‌بعدی، همچنین به عنوان ارگانوئید شناخته می‌شوند، رشد می‌کنند، در سیستم‌های ارگان-روی-تراشه ادغام می‌شوند و داده‌های خروجی حاصل تفسیر می‌شوند.» ... [این رویکرد شامل] آموزش ارگانوئیدهای مغزی با استفاده از مکانیسم‌های بازخورد است، جایی که ارگانوئیدها بازخورد فعالیت خود را دریافت می‌کنند و پاسخ‌های خود را بر این اساس تنظیم می‌کنند. (ارگانوئیدهای مغزی و هوش ارگانوئید از دیدگاه‌های اخلاقی، قانونی و اجتماعی - لاواتزا، آ.، و بالابنی، و.، ۲۰۲۴)

متا‌باک (MetaBOC) جهش قابل توجهی در هوش عمومی مصنوعی (AGI) و تحقیقات هوش مصنوعی محسوب می‌شود. این سیستم هوش مصنوعی زیست‌هیبریدی که توسط دانشگاه تیانجین و دانشگاه علم و صنعت جنوبی توسعه یافته است، ارگانوئیدهای مغز انسان را با ریزتراشه‌ها ترکیب می‌کند و اولین ادغام شناخته شده شبکه‌های عصبی زنده در محاسبات مبتنی بر ماشین را نشان می‌دهد.

برخلاف هوش مصنوعی سنتی که به پردازنده‌های سیلیکونی و منطق از پیش برنامه‌ریزی شده متکی است، متا‌باک از نورون‌های بیولوژیکی برای پردازش ارگانیک اطلاعات استفاده می‌کند. در حالی که سیستم‌های هوش مصنوعی متداول به الگوریتم‌های ایستا و مقادیر زیادی داده‌های برچسب‌گذاری شده برای یادگیری وابسته هستند، فاقد سازگاری بلادرنگ هستند. در مقابل، متا‌باک از سیستم‌های بازخورد بیولوژیکی استفاده می‌کند که به آن امکان می‌دهد به صورت پویا در پاسخ به ورودی‌های جدید سازگار شود. نورون‌ها حلقه‌های بازخورد بیوشیمیایی ایجاد می‌کنند که به سیستم اجازه می‌دهد در زمان واقعی یاد بگیرد، سازگار شود و واکنش‌ها را اصلاح کند.

متا‌باک به جای اجرای صرف دستورات ایستا، با تطبیق پویا با ورودی‌های دریافتی، مغز انسان را تکرار می‌کند.

این فقط کد را اجرا نمی‌کند - اطلاعات را به صورت بیولوژیکی پردازش می‌کند و به آن اجازه می‌دهد به روش‌هایی که هوش مصنوعی سنتی نمی‌تواند، یاد بگیرد و سازگار شود.

این توانایی برای اصلاح و تقویت رفتارها و ساختارهای عصبی در پاسخ به تجربیات و محرک‌ها به عنوان پلاستیسیته (plasticity) شناخته می‌شود... شبکه‌های عصبی بیولوژیکی (BNNs) و پلاستیسیته ذاتی آن‌ها بنابراین می‌توانند سیستم‌ها را قادر سازند تا مانند مغزهای بیولوژیکی یاد بگیرند... پلاستیسیته آن‌ها به آن‌ها اجازه می‌دهد تا ورودی‌ها را به صورت پیش‌بینی‌کننده پردازش کنند... BNN‌ها می‌توانند به سرعت با محرک‌های جدید سازگار شوند و پاسخ دهند... (مروری بر محاسبات ارگانوئید مغزی - پیش‌چاپ arXiv، مارس ۲۰۲۵)

• بهره‌وری انرژی – متا‌باک با استفاده از فرآیندهای بیولوژیکی به جای تراشه‌های سیلیکونی پرمصرف، انرژی بسیار کمتری نسبت به مدل‌های هوش مصنوعی سنتی مصرف می‌کند.
• یادگیری تطبیقی – برخلاف شبکه‌های عصبی سنتی که به مجموعه داده‌ها و الگوریتم‌های بهینه‌سازی متکی هستند، نورون‌های متا‌باک از طریق مکانیسم‌های یادگیری طبیعی تکامل می‌یابند.
• فراتر از شبیه‌سازی – این یک هوش مصنوعی نیست که هوش را تقلید می‌کند. این سیستمی است که اطلاعات را با استفاده از هوش بیولوژیکی پردازش می‌کند.

متا‌باک قبلاً در کنترل رباتیک و اجرای وظایف تطبیقی آزمایش شده است. نتایج اولیه نشان می‌دهد که این سیستم می‌تواند مانند یک مغز در حال رشد، در طول زمان یاد بگیرد و عملکرد را بهبود بخشد. این اولین نمایش عملکردی هوش مصنوعی است که هوش بیولوژیکی را در سطح پردازش اصلی ادغام می‌کند.

با این حال، این تازه آغاز راه است.

ما در حال بررسی این هستیم که آیا این مدل زیست‌هیبریدی می‌تواند به پیچیدگی شناختی نزدیک‌تر به هوش انسانی دست یابد.

پتانسیل آن بسیار زیاد است، اما سوالات مهمی را نیز مطرح می‌کند، به ویژه در مورد اخلاق و ایمنی.

پیشرفت در هوش مصنوعی زیست‌هیبریدی، مانند متا‌باک، سوالات اخلاقی عمیقی را مطرح می‌کند:

ارگانوئیدهای مغزی انسان که برای ایجاد هوش مصنوعی زیستی استفاده می‌شوند، نگرانی‌های اخلاقی منحصر به فردی را ایجاد می‌کنند که مربوط به وضعیت اخلاقی بالقوه و امکان آگاهی در این سیستم‌ها است... استفاده از بافت مغز انسان، حتی در مقیاس کوچک، سؤالاتی را در مورد هویت، وضعیت اخلاقی و امکان ایجاد سیستم‌هایی با سطحی از آگاهی یا شعور مطرح می‌کند. (ارگانوئیدهای مغزی و هوش ارگانوئید از دیدگاه‌های اخلاقی، قانونی و اجتماعی - لاواتزا، آ.، و بالابنی، و.، ۲۰۲۴)

• منشأ سلول‌ها: آیا استفاده از سلول‌های بنیادی انسان برای ایجاد ارگانوئیدهای مغزی نگرانی‌های اخلاقی ایجاد می‌کند؟
• آگاهی: آیا این سیستم‌های زیست‌هیبریدی می‌توانند نوعی آگاهی یا شعور ابتدایی را توسعه دهند؟ پیامدهای آن چیست؟
• کنترل و ایمنی: چگونه می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که این سیستم‌ها تحت کنترل باقی می‌مانند و رفتار غیرقابل پیش‌بینی یا بالقوه مضری از خود نشان نمی‌دهند؟
• وضعیت اخلاقی: اگر یک سیستم زیست‌هیبریدی نشانه‌هایی از احساس یا آگاهی از خود نشان دهد، چه وضعیت اخلاقی باید به آن داده شود؟

در حالی که متا‌باک و سیستم‌های مشابه هنوز در مراحل اولیه خود هستند، پرداختن به این سؤالات اخلاقی قبل از گسترش این فناوری بسیار مهم است. همانطور که در حال ترکیب زیست‌شناسی و هوش مصنوعی هستیم، باید چارچوب‌های اخلاقی محکمی ایجاد کنیم تا این حوزه جدید را به طور مسئولانه هدایت کنیم.

متا‌باک (MetaBOC) و سیستم‌های مشابه نشان‌دهنده یک تغییر پارادایم بالقوه در هوش مصنوعی هستند. با ادغام سلول‌های زنده مغز با فناوری، ما در حال عبور از شبیه‌سازی صرف به سمت پرورش نوع جدیدی از هوش هستیم - هوشی که ممکن است کارآمدتر، سازگارتر و شاید حتی به شناخت انسان نزدیک‌تر باشد.

اما این پیشرفت با مسئولیت‌های مهمی همراه است.

پیامدهای اخلاقی استفاده از بافت مغز انسان، پتانسیل آگاهی نوظهور و نیاز به کنترل و ایمنی، همگی ملاحظات حیاتی هستند. همانطور که این مرز جدید را کاوش می‌کنیم، باید با احتیاط، آینده‌نگری و تعهد قوی به توسعه اخلاقی پیش برویم.

آینده هوش مصنوعی ممکن است فقط سیلیکونی نباشد؛ ممکن است ترکیبی از زیست‌شناسی و فناوری باشد.

اینکه آیا این آینده‌ای است که ما آماده استقبال از آن هستیم، سؤالی است که باید با هم به آن پاسخ دهیم.

آیا این فقط یک پله دیگر به سوی AGI است، یا چیزی کاملاً متفاوت؟

فقط زمان مشخص خواهد کرد، اما مکالمه باید اکنون آغاز شود.