Jos luet ja uskot otsikoita, näyttää siltä, että tutkijat ovat hyvin lähellä kykyä yhdistää ihmisen aivot tekoälyyn. Joulukuun puolivälissä 2023 Nature Electronics -artikkeli sai aikaan innostusta edistymisestä tällä transhumaanisella rintamalla:
”Biotietokone” yhdistää laboratoriossa kasvatetun aivokudoksen elektroniseen laitteistoon.
Järjestelmä, joka integroi aivosolut hybridikoneeseen, voi tunnistaa ääniä.
Brainoware: uraauurtava tekoäly ja aivojen organoidifuusio.
Tiedemiehet yrittävät injektoida ihmisen aivokudosta keinotekoisiin verkostoihin, koska tekoäly ei toimi aivan niin hyvin kuin meidät on saatu ajattelemaan. Tekoäly käyttää kauhistuttavan määrän energiaa rinnakkaiseen prosessointiin, kun taas ihmisen aivot käyttävät noin hehkulamppua vastaavan tehon samanlaisten toimintojen suorittamiseen. Joten tekoälysuunnittelijat pyrkivät kannibalisoimaan joitain ihmisistä peräisin olevia osia, jotta keinotekoiset verkostot toimisivat yhtä tehokkaasti kuin ihmisen aivot. Mutta jätetään nyt hetkeksi tekoälyn puutteet syrjään ja tutkitaan tätä uutta kyborgi-innovaatiota.
Hongwei Cain ym. raportoima läpimurto biolaskentaan Nature Electronics -julkaisussa liittyy aivo-organoidin luomiseen. Se on pallo keinotekoisesti viljeltyjä kantasoluja, jotka on houkuteltu kehittymään neuroneiksi eli hermosoluiksi.
Soluja ei oteta jonkun aivoista, mikä vapauttaa meidät tietyistä eettisistä huolenaiheista. Mutta, koska tässä neuronipaakussa ei ole verisuonia, kuten normaalissa aivokudoksessa, organoidi ei voi selviytyä pitkään. Ja niinpä viime kädessä mahdollisuus organoidien kouluttamiseen tietojoukoissa ei tällä hetkellä vaikuta, taloudellisesti ajatellen, käytännölliseltä.
Mutta se ei estä tätä tutkimusta. Pyrkimys biologian ja teknologian saumattomaan yhdistämiseen on vahva. Mutta voidaanko se tehdä? Ja miksi niin monet tutkijat ja rahoituslaitokset olettavat sen olevan mahdollista?
TRANSHUMAANISET TOIVEET
Transhumanistin toiveiden taustalla on materialismin filosofia, joka noudattaa jotakuinkin tällaista logiikkaa: elävät järjestelmät koostuvat aineesta ja energiasta: kaiken aineen ja energian vuorovaikutukset voidaan esittää koodissa, ja biolaitteiston luomiseen käytettävän materiaalin tulee olla merkityksetöntä ja se voi olla synteettistä.
Tällaisilla perustavanlaatuisilla olettamuksilla transhumanistit ovat varmoja, että he voivat oppia päivittämään biologisia ”laitteistoja” ei-biologisilla materiaaleilla ja ohjelmoimaan biologisia ”ohjelmistoja” sen ”koodin” murtamisen jälkeen sekä sekoittamaan ja yhdistämään elektroniikkaa ihmisten kykyjen lisäämiseksi.
Kun tutkijat yhdistävät aivokudoksen keinotekoiseen verkkoon, he kohtelevat sitä ikään kuin se olisi laitteisto, jonka kanssa he ovat tottuneet työskentelemään. He näkevät jokaisen hermosolun olevan joko päällä tai pois päältä – aktivoitumassa tai ei – kuten elektroninen kytkin, ja he näkevät dendriittien yhdistyvän muihin hermosoluihin johtojen tavoin.
He näkevät hermosolujen väliset vahvemmat yhteydet ”painotettuina” tilastollisessa mielessä, erilaisten toistuvien vuorovaikutusten kautta.
Ei sattumalta, jos tällä tavalla ajattelevat ihmiset käyttäisivät vaikutusvaltaansa koulutuksessa, he kohtelisivat oppilaita kuin hermoverkkoja, jotka voidaan ohjelmoida ulkoa opettelun mekaanisella toistolla, ja he olettaisivat, että he voisivat paremmin laukaista kohdistetun vastauksen yksinkertaisesti soveltamalla palkintoja ja rangaistuksia. Tämä tekniikka tuottaa automaatteja, ei kriittisiä ajattelijoita. Mutta se on toinen essee.
ORGANOIDEILLA SAATTAA OLLA ERILAINEN ÄLY
Jos tutkijat pitävät eläviä järjestelmiä digitoituina tietokoneina, heillä tulee olemaan ongelmia organoidien kanssa. Entä jos hermosolut käsittelevät tietoa hyvin eri tavalla kuin keinotekoiset hermoverkot? Entä jos hermosolut kommunikoivat keskenään levittämällä biosähköisiä aaltoja väliaineen läpi? Ja entä jos, kun ne aktivoituvat, se on kuin sadepisarat, jotka luovat samankeskisiä renkaita vesialtaaseen, ja yhteen törmäävät samankeskiset renkaat luovat interferenssikuvioita? Entä jos se on monimutkaista?
Alallani, biosemiotiikassa, tutkijat esittävät nyt tällaisia kysymyksiä. Ja näkemyksessään aivotoiminnasta hermosolut eivät ole vain ikään kuin johtojen yhdistämiä, vaan ne ovat koordinoituja keskenään jaetun miljöönsä ansiosta. Kun ihmisaivoilla on ajatus, kolmiulotteiset biosähköiset aallot huuhtoutuvat kudoksen yli luoden virtuaalisia yhteyksiä – aallon vaikutuspiirit koordinoituvat hetkellisesti. En usko, että keinotekoisessa hermoverkossa on meneillään vastaavaa prosessia, jossa juoksevuus on vain metafora ja asennuksen rakenne on paljon hauraampi ja kiinteämpi.
Organoidin kaltaista uskomattoman monimutkaista järjestelmää ei voida ymmärtää paremmin ajattelemalla sitä vähemmän monimutkaisena järjestelmänä, kuten piirilevynä. Jokaisella hermosolulla on miljardeja vuosia jatkunut evoluution etu; ympäristöolosuhteet voivat saada DNA:n tuottamaan erilaisia proteiineja kaikenlaisiin käyttötarkoituksiin. Jokaisessa solussa on monimutkaisia pieniä organelleja (jotka ovat peräisin vapaasti vaeltavista protistiolennoista!), jotka käsittelevät kaikenlaisia ulkopuolelta tulevia signaaleja. Jokaisessa solussa on reseptoreita ja pieniä ionivälitteisiä huokosia, jotka suodattavat signaaleja.
Mutta en ole biosnobi. Tietokoneet ovat uskomattomia työkaluja ihmisten käsissä. Mutta voiko/pitäisikö digitaalisten tietokoneiden olla työkaluja ihmisten pään sisällä vai voiko/pitäisikö aivokudosta liittää digitaalisiin tietokoneisiin?
BRAINOWARE: MITEN SE TOIMII
Nature Electronics -artikkelissa kuvatun keksinnön kokoonpano on huomattavan yksinkertainen. Organoidi asetetaan 2D-korkeatiheyksiselle monielektrodiryhmälle (MEA – multielectrode array), joka lähettää sähköpulsseja, joihin organoidineuronit reagoivat tuottamalla omia sähkökuvioitaan. Tämä laite on nimeltään ”Brainoware”, ja se tunnistaa ääniä.
Julkaisusta ”Brain Organoid Reservoir Computing for Artificial Intelligence”, Hongwei Cai ym.
Ensin äänitallenteet tehdään ja digitoidaan 2D-kuvioksi, joka voidaan mallintaa 2D MEA:lla. Tämä digitoitu äänimalli on syöte, jota käytetään stimuloimaan aivo-organoidia, joka puolestaan tuottaa kuvion, joka heijastaa sekä äänimallia että organoidin oman dynamiikan sisäistä rakennetta. Hermosolut stimuloivat ja stimuloituvat muista hermosoluista epälineaarisella tavalla, toisin sanoen jotkut ominaisuudet saattavat vaimentua, toiset vahvistua.
Yllä oleva kuva järjestelystä on varsinaisesta artikkelista, ei artikkelin esikouluikäisten versiosta.
Kokeilu julistettiin onnistuneeksi, kun organoidi oli harjoittelun jälkeen parantanut kykyään erottaa miespuhujan vokaaliäänet seitsemästä muusta mies- ja naispuhujasta. Ennen harjoittelua laitteisto pystyi erottamaan puhujan noin 51 % ajasta, ja harjoittelun jälkeen se oli noin 78 % tarkka.
MUTTA ODOTA!
Ennen kuin innostumme liikaa tästä menestyksestä, jossa ihminen ja kone vihdoin yhdistetään käyttämällä orjuutettuja aivosoluja tietokoneen rakentamisessa, joka voi salakuunnella keskustelujamme, huomautan, että yli kaksikymmentä vuotta sitten tehtiin hyvin samanlainen koe hämmentyneellä vesiämpärillä suorittamassa samanlaista roolia kuin aivo-organoidi.
Tässä kokeessa vettä käytettiin erottamaan sanat ”yksi” ja ”nolla” äänitallenteiden välillä vain 1,5 % virheprosentilla. Alla on kuva näiden tutkijoiden puhuttujen sanojen kolmiulotteisista malleista.
Mallit ”zero/nolla” on vasemmalla ja mallit ”one/yksi” ovat oikealla. Kuva tutkielmasta ”Pattern Recognition in a Bucket”, Chrisantha Fernando ja Sampsa Sojakka.
Olen sitä mieltä, että Brainowaren tutkijat eivät käytä kaikkia hermosolun mahdollisuuksia, jos vesiämpäri pystyy ”käsittelemään” tietoa paremmin kuin aivo-organoidi. Se on vähän kuin Shakespearen koottujen teosten käyttäminen ovistopparina.
Tältä zero/nolla ja one/yksi -mallit näyttävät, kun niitä tuottaa vesiämpäri. Kuva tutkielmasta ”Pattern Recognition in a Bucket”, Chrisantha Fernando ja Sampsa Sojakka.
Chrisantha Fernando ja Sampsa Sojakka huomauttavat tutkimuksessaan ”Pattern Recognition in a Bucket – Kaavan tunnistus ämpärissä”, että samanlaisia kokeita on tehty Unconventional Computing Laboratory -laboratoriossa, jota johtaa pirullisen viehättävä Andy Adamatzky Länsi-Englannin yliopistossa (Bristol, Iso-Britannia). Adamatzky on jo useiden vuosien ajan käyttänyt kemikaaleja (muodostaen reaktio-diffuusioaaltoja) ja limasientä laskennan suorittamiseen sekä muistireservinä toimimiseen.
MIKÄ ON TIETOKONEEN RESERVI?
Minun piti katsoa tämä. Tietokonetieteen papereiden lukeminen – minulle, alun perin kirjallisuusteoriasta aloittaneelle tiedefilosofille – muistuttaa Jacqueses Lacanin ja Derridan lukemista; siellä on paljon tarpeettoman läpinäkymätöntä terminologiaa, joka peittää melko arkipäiväisiä lausuntoja.
Käsittääkseni varanto voi olla mikä tahansa fyysinen järjestelmä, joka koostuu yksittäisistä yksiköistä, jotka voivat olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa epälineaarisilla tavoilla, ja näitä yksiköitä on voitava muuttaa vuorovaikutuksella. Jopa ämpäri vettä voi ilmeisesti toimia varantona. Miguel Soriano selittää sen tällä tavalla julkaisussa ”Viewpoint: Reservoir Computing Speeds Up”:
Varannot pystyvät tallentamaan tietoa yhdistämällä yksiköt toistuviin silmukoihin, joissa edellinen tulo vaikuttaa seuraavaan vasteeseen. Menneestä johtuva reaktion muutos mahdollistaa tietokoneiden koulutettavuuden tiettyjen tehtävien suorittamiseksi.
Toivottavasti tämä auttaa.
Varantoja kutsutaan myös ”mustiksi laatikoiksi”, koska tutkijat eivät tiedä (tai heidän ei tarvitse tietää) monimutkaista dynamiikkaa, joka tapahtuu, kun syöte muutetaan ulostuloksi. Arvelen, että koska jokainen puhuttu sana ei ole koskaan aivan sama kahdesti, epälineaarisen järjestelmän on käsiteltävä tuo ääni niin, että se vangitsee olemuksen siitä, mikä se on, ja voi tunnistaa saman sanan yhä uudelleen ja uudelleen hyvin erilaisissa yhteyksissä.
TIETOKONEEN UUDELLEENSUUNNITTELU?
Tieteiskirjallisuus on usein varsinaista tutkimusta edellä. Elokuvassa Ex Machina, femme fatale -robotilla on keinotekoiset aivot, jotka on valmistettu geelistä, ei piisiruista ja elektronisista kytkimistä. Hän saattoi tulla Adamatzkyn epätavanomaisesta laskentalaboratoriosta.
Eräs kollegani, J. Augustus Bacigalupi, ehdotti tietokoneen uudelleensuunnittelua nimeltä Synthetic Cognition jo vuonna 2012 perustuen ymmärrykseen, että biologinen tiedonkäsittely näyttää hieman enemmän tältä:
kuin tältä:
Bacigalupi visioi hermosolujen väliseen väliaineeseen nousevan maaston ja kuvitteli, että hajaantuvien signaalien risteyskohdat, häiriö, voitaisiin itse valjastaa hyödyllisenä signaalina. Hän ehdottaa, että tällainen erilainen lähestymistapa tekisi tietokoneista paljon tehokkaampia, koska ne luonnollisesti integroisivat useita signaaleja vapaasti.
Siitä varhaisesta, tuskin katsotusta Synthetic Cognition -luennosta lähtien (samaan aikaan, kun MIT Media Labin Nicholas Negroponten – joka uskoo, että voimme pian niellä digitoidun Shakespearen pillerinä – TED-puheenvuorot ovat saaneet paljon enemmän katselukertoja), Bacigalupi on siirtynyt erikoistumaan biosemiotiikassa kirjoittamalla artikkeleita minun ja yhteisen kollegamme Don Favareaun kanssa, kuten heidän uusin artikkeli Journal of Physiology -lehdessä.
Kymmeniä vuosia sitten Bacigalupi näki kyborgeja tulevaisuudessamme, jos käyttäisimme hänen ehdottamaansa uutta teknologiaa, joka kykenisi hyödyntämään aivo-organoidien ja limasienten erikoisuutta.
Mutta ihmisen ja koneen yhdistäminen kohtaa banaaleja haasteita, kuten mätänevän orgaanisen aineksen ja solujen tulehduksen kosketuksessa elektronisten laitteiden erilaisten kemikaalien kanssa.
Siihen on syy, miksi useimmat Elon Muskin Neuralink-kädelliset eivät selvinneet. Samanlainen ongelma tässä ovat synteettisten farmakologisten interventioiden tahattomat (toivottavasti!) sivuvaikutukset, jotka ovat toimialan haitta. Katsos, biologisilla soluilla on taipumus tulkita merkkejä, ei tiukkoja koodin salauksia. Tällainen joustavuus mahdollistaa mukautuvan luovuuden sekä kauheita, arvaamattomia seurauksia, kuten erilaisia autoimmuunisairauksia.
Jopa suhteellisen yksinkertainen transhumaaniteknologia, kuten sydämentahdistimet ja lonkkaproteesit, voivat joillakin ihmisillä aiheuttaa allergisia reaktioita metalleille.
Ja en näe pointtia biologian kannibalisoimisessa, jotta tietotekniikan tutkijat voivat saada robotit läpäisemään Turingin testin paremmin. Näen esimerkiksi NASAn Artemis-tiimin käyttävän uudelleen suunniteltua teknologiaa luodakseen parempia robotteja, joiden asentoaistin mahdollistaa nestemäinen väliaine, joka pystyy luomaan häiriökuvioita, jotka auttavat suuntautumaan kuun pintaa tutkiessaan. Vaikuttaa terveeltä järjeltä jäljitellä tapaa, jolla biologiset organismit käsittelevät tietoa parempien, luotettavampien ja tehokkaampien työkalujen valmistamiseksi.
Mutta en näe pointtia siinä, että työkalut saadaan näyttämään ihmisiltä – tai ihmisen ja elektronisten osien sekoittamisessa.
TIETOKONEORJAT
Kuten Ian McEwan tekee selväksi vuoden 2019 romaanissaan Machines Like Me, humanoidirobotin tekemisen tarkoitus on käyttää sitä seksileluna ja astianpesijänä. Tarve dehumanisoida ihmisiä kyborgeiksi tai inhimillistää robotteja luultavasti johtuu siitä, että tavallisten ihmisten (tai puolisoiden) orjuuttamista ei enää pidetä ok:na.
Epäilen, että ne, jotka haluavat humanoiditietokoneen, haluavat täydellisen kumppanin, joka tietää kaiken isännästään, osaa ennakoida hänen jokaisen ajatuksensa ja liikkeensä ja reagoi sen mukaisesti. Tällainen puolison täydellisyys ei salli sen ilmaista omia mielipiteitään tai keksiä omia tavoitteitaan ja tarkoituksiaan.
On syytä mennä otsikoiden hypetystä pidemmälle ja tutkia näitä kysymyksiä tarkemmin. Samalla voimme oppia paljon itsestämme. Johdan kuukausittain We Are Not Machines -nimisen webinaarin IPAK-EDU:n kautta, jossa opiskelijani ja minä pohdimme tällaisia kysymyksiä.
Huolimatta joistakin yhteisistä yrityksistä terrorisoida meitä, en usko, että meidät korvataan työvoimassa (vain paskaduunit menevät) enkä usko, että tietokoneet pystyvät hetkeäkään ottamaan meistä vallan ja tekemään meistä työkkäriborgeja tai paristoakkuja.
Olet hämmästyttävä sellaisena kuin olet, kieroilla neuroneillasi ja sitkeillä aivoillasi. Ja jos kehitämme ulkoisia työkalujamme ja käytämme niitä viisaasti, voimme olla vielä parempia.
Artikkelin on kirjoittanut VN Alexander ja se on julkaistu OffGuardian sivuilla 28.1.2024 sekä luvalla suomennettu ja julkaistu Rakkausplaneetan sivuilla.
Alkuperäisen artikkelin löydät täältä:
off-guardian.org: Here Come the Cyborgs: Mating AI with Human Brain Cells
