L'intelligence organoïde pourrait considérablement augmenter la puissance de traitement de l'IA grâce aux cellules du cerveau humain

Tout le monde s'efforce désormais d'intégrer l'IA dans le plus grand nombre possible de facettes de la vie humaine. Les réseaux neuronaux et apprentissage automatique peuvent offrir des vitesses de traitement considérablement améliorées, mais ces aspects reposent toujours sur des voies numériques qui pourraient ne jamais imiter complètement la structure biologique du cerveau humain. La prochaine étape dans l'amélioration de l'IA consisterait à combiner le meilleur du monde numérique et du monde biologique. Certains scientifiques expérimentent déjà cette possibilité, comme en témoigne un nouvel article publié dans la revue universitaire Frontiers of Science, qui plonge dans le domaine des bio-ordinateurs et de l'intelligence organoïde (IO).

Toutes les applications d'IA reposent aujourd'hui sur la puissance de calcul fournie par de puissants Processeurs ou GPUs. OI, en revanche, cherche à réaliser "des progrès sans précédent en matière de vitesse de calcul, de puissance de traitement, d'efficacité des données et de capacités de stockage" en exploitant la complexité des cultures cellulaires obtenues en laboratoire à partir de cellules de peau adultes, qui sont constituées de grappes de neurones et d'autres cellules cérébrales en 3D.

Au lieu de former des modèles informatiques pour reproduire les processus de pensée humains, une solution plus efficace consisterait à combiner réellement les méthodes de traitement numérique avec les structures cérébrales biologiques. Thomas Hartung, professeur à la Bloomberg School of Public Health de l'université John Hopkins et l'un des coauteurs de l'article scientifique susmentionné, explique :

Les ordinateurs basés sur le silicium sont certainement meilleurs avec les chiffres. Par exemple, AlphaGo (l'IA qui a battu le numéro 1 mondial du jeu de Go en 2017) a été entraîné sur les données de 160 000 parties. Une personne devrait jouer cinq heures par jour pendant plus de 175 ans pour connaître autant de parties.

Nous atteignons les limites physiques des ordinateurs en silicium, car nous ne pouvons pas mettre plus de transistors dans une puce minuscule. Le cerveau est câblé de manière totalement différente. Il compte environ 100 milliards de neurones reliés par plus de 1015 points de connexion. C'est une énorme différence de puissance par rapport à notre technologie actuelle.

Alors que les nouvelles méthodes de réduction des transistors au-delà de l De l'ang ang Angstr pourraient être envisagées, l'efficacité énergétique des circuits informatiques serait encore loin d'atteindre les capacités des cellules du cerveau humain à cet égard. Hartung précise que "la quantité d'énergie dépensée pour entraîner AlphaGo est supérieure à celle nécessaire pour faire vivre un adulte actif pendant une décennie".

Pour l'instant, les scientifiques ont réussi à construire des organoïdes qui contiennent environ 50 000 cellules. Il s'agit d'un début prometteur, mais pour que l'utilisation pratique dépasse les capacités actuelles de l'IA, M. Hartung estime que les organoïdes doivent atteindre plus de 10 millions de cellules. Compte tenu des possibilités actuelles, il faudra des années, voire des décennies, avant que des structures organoïdes aussi complexes ne puissent être réalisées. Pour mettre les choses en perspective, un autre co-auteur, le Dr Brett Kagan, a démontré dans une étude de décembre 2022 comment une seule structure cellulaire plate du cerveau est capable d'apprendre à jouer au Pong.

Outre l'augmentation de la puissance de traitement des applications d'IA, l'IO pourrait également aider à identifier des remèdes pour les maladies dégénératives neurologiques telles que la maladie d'Alzheimer ou même à découvrir diverses substances qui renforcent les capacités d'apprentissage et de mémoire de l'homme.

Achetez le robot compagnon Eilik alimenté par l'IA sur Amazon