Naukowcy stworzyli sztuczną inteligencję w probówce przy użyciu cząsteczek DNA i są przekonani, że wkrótce zacznie ona tworzyć własne „wspomnienia”.
Sztuczna sieć neuronowa wykonana w całości z DNA i naśladująca sposób działania mózgu została stworzona przez naukowców w laboratorium.
Sztuczna inteligencja z probówki może rozwiązać klasyczny problem uczenia maszynowego, poprawnie identyfikując odręczne liczby.
Naukowcy twierdzą, że praca jest znaczącym krokiem w kierunku zademonstrowania możliwości programowania sztucznej inteligencji w sztucznych obwodach organicznych.
Może to pewnego dnia doprowadzić do powstania humanoidalnych robotów wykonanych z całkowicie organicznych materiałów, a nie błyszczących metalowych cyberprzestępców popularnych w kulturze show.
Naukowcy są przekonani, że urządzenie wkrótce zacznie tworzyć własne „wspomnienia” z próbek dodanych do probówki.
Ich ostatecznym celem jest zaprogramowanie inteligentnych zachowań, takich jak zdolność obliczeń, dokonywanie wyborów i nie tylko, przy użyciu sztucznych sieci neuronowych wykonanych z DNA.
Rysunek artysty to sztuczna sieć neuronowa utworzona z DNA.
Film promocyjny:
California Institute of Technology wybrał problem, który jest klasycznym wyzwaniem dla rozwiązania problemu elektronicznych sztucznych sieci neuronowych, które rozpoznają odręczny tekst.
Był to jeden z pierwszych problemów rozwiązanych przez naukowców zajmujących się widzeniem komputerowym i idealna metoda zilustrowania możliwości sieci neuronowych opartych na DNA.
Pismo odręczne danej osoby może się znacznie różnić, dlatego też, gdy dana osoba bada zapisaną sekwencję liczb, mózg wykonuje złożone zadania obliczeniowe, aby je zidentyfikować.
Ponieważ nawet ludziom trudno jest rozpoznać niechlujny pismo odręczne, identyfikacja odręcznych liczb jest powszechnym testem inteligencji programowania w sieciach neuronowych AI.
Sieci te muszą być „wytrenowane” w rozpoznawaniu numerów, uwzględnianiu różnic w pisaniu ręcznym, a następnie porównywaniu nieznanych numerów z ich tak zwanymi pamięciami i określaniu identyfikacji numeru.
Zespół wykazał, że sieć neuronowa złożona z wyszukanych sekwencji DNA może przeprowadzać reakcje chemiczne, wskazując, że poprawnie zidentyfikowała „molekularne pismo ręczne”.
Gdy podana jest nieznana liczba, ta tak zwana „inteligentna zupa” podlega serii reakcji i emituje dwa sygnały fluorescencyjne, na przykład zielony i żółty reprezentują pięć lub zielony i czerwony reprezentują dziewięć.
DLACZEGO NAUKOWCY UŻYWAJĄ DNA
TWORZENIE AI W TUBIE?
Kluczem do tworzenia nici biomolekularnych z DNA są ścisłe zasady wiązania między cząsteczkami DNA.
Cząsteczka jednoniciowego DNA składa się z mniejszych cząsteczek zwanych nukleotydami - w skrócie A, T, C i G - znajdujących się w ciągu lub sekwencji.
Nukleotydy w jednoniciowej cząsteczce DNA mogą wiązać się z nukleotydami na innej jednoniciowej nici, tworząc dwuniciowy DNA, ale nukleotydy wiążą się tylko w bardzo specyficzny sposób.
Nukleotyd A zawsze wiąże się z T, a C z G.
Korzystając z tych przewidywalnych reguł wiązania, naukowcy byli w stanie zaprojektować krótkie nici DNA, aby podlegały przewidywalnym reakcjom chemicznym in vitro, a tym samym obliczyć zadania, takie jak rozpoznawanie struktur molekularnych.
W 2011 roku stworzyli pierwszą sztuczną sieć neuronową cząsteczek DNA, która potrafiła rozpoznawać cztery proste wzorce.
W lipcu 2018 roku ujawnili sztuczną inteligencję in vitro, która może rozwiązać klasyczny problem uczenia maszynowego poprzez prawidłowe identyfikowanie odręcznych liczb.
Główny badacz Lulu Qian, profesor nadzwyczajny na Wydziale Bioinżynierii, powiedział: „Chociaż naukowcy dopiero zaczęli badać tworzenie sztucznej inteligencji w maszynach molekularnych, jej potencjał jest już niezaprzeczalny.
Podobnie jak komputery elektroniczne i smartfony uczyniły ludzi bardziej zdolnymi niż sto lat temu, sztuczne maszyny molekularne będą w stanie wytwarzać wszystko, co jest zrobione z cząsteczek - w tym nawet farby i bandaże - i staną się bardziej zdolne i bardziej wrażliwe na środowisko w ciągu następnych stu lat..”
JAK SIĘ UCZY SZTUCZNA INTELIGENCJA?
Systemy sztucznej inteligencji opierają się na sztucznych sieciach neuronowych (SSN), które próbują naśladować sposób pracy mózgu w celu uczenia się.
Sieci SSN nauczą się rozpoznawać wzorce w informacjach, w tym w mowie, danych tekstowych lub obrazach wizualnych, i są podstawą wielu zmian w sztucznej inteligencji w ostatnich latach.
Konwencjonalna sztuczna inteligencja wykorzystuje dane wejściowe do szkolenia algorytmu na określony temat, dostarczając mu bogactwa informacji.
Praktyczne aplikacje obejmują usługi tłumaczeń językowych Google, oprogramowanie do rozpoznawania twarzy na Facebooku i filtry do edycji obrazów Snapchat.
Proces wprowadzania tych danych może być niezwykle czasochłonny i ograniczony do jednego rodzaju wiedzy.
Nowa generacja SSN, zwana Adversarial Neural Networks, stawia przeciwko sobie spryt dwóch botów AI, umożliwiając im uczenie się od siebie nawzajem.
Podejście to ma na celu przyspieszenie procesu uczenia się, a także poprawę wnioskowania generowanego przez systemy SI.