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새로운 지혜 보고서

편집자: 양용용 차오

[새로운 지혜 소개]최근 천진대학교 팀이 개발한 MetaBOC는 세계 최초의 오픈 소스 브레인온칩 지능형 복합 정보 상호작용 시스템입니다. 브레인온칩은 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 새로운 길을 열고 개발을 촉진할 것입니다. 하이브리드 지능, 두뇌형 컴퓨팅 등 첨단 기술 분야가 혁명적인 추진력을 창출합니다.

우리는 이미 "통 속의 두뇌" 사고 실험에 대해 잘 알고 있지만 "Brain on a Chip"에 대해 들어본 적이 있습니까?

MetaBOC(BOC의 정식 명칭은 Brain-on-Chip)은 천진대학교 뇌-컴퓨터 상호 작용 및 인간-컴퓨터 통합 하이허 연구소 팀과 남방 과학 기술 대학교가 공동으로 개발한 세계 최초의 오픈 소스 브레인 온 칩입니다. -칩 지능형 복합 정보 상호 작용 시스템.

컴퓨터 칩에 연결된 이 인간 뇌 오가노이드는 로봇을 제어하여 장애물 회피, 추적, 잡기 등 다양한 동작을 수행할 수 있으며 다양한 뇌와 유사한 컴퓨팅 영감을 완성했습니다. 연구 결과 중 일부는 최근 뇌과학 분야 국제학술지 '브레인(Brain)'에 게재됐다.

이번에는 '사고통제'가 현실이 되었고, 우리나라 과학연구자들이 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 새로운 차원으로 끌어올렸습니다!

이름에서 알 수 있듯이 "Brain-on-a-Chip"은 "칩"(전극 칩)과 "브레인"(체외에서 배양된 뇌)의 두 부분으로 나뉩니다. 주로 줄기세포 배양 기술을 통해 인체 외부에 '뇌와 같은 조직'이 생성된다.

이 로봇에는 생물학적 두뇌의 일부 지능형 기능이 있으며 전극 칩이 장착되어 있어 과학자들이 로봇을 자율적으로 제어하여 장애물을 피하고 물체를 잡는 등 특정 기능을 달성하기 위해 이를 디버깅하거나 외부로 신호를 보낼 수 있습니다.

Tianda의 공식 사진에서 로봇에 설치된 Brain-on-a-Chip은 다소 재미있어 보이지만 이 사업의 기술적 내용에는 전혀 영향을 미치지 않습니다.

위 사진의 "펠릿"은 제품의 프로토타입이 아닌 "향후 적용 시나리오의 시연 사진"일 뿐입니다. 실제로는 이렇게 보일 가능성이 더 높습니다.

글로벌 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술에 대한 간략한 개요

뇌-컴퓨터 인터페이스라고 하면 많은 사람들이 머스크의 뉴럴링크(Neuralink)를 떠올릴 것입니다.

Neuralink와 같은 프로젝트는 고대역폭 컴퓨터 인터페이스를 뇌에 직접 연결하는 것을 목표로 하며 MetaBOC와 같은 프로젝트는 인간의 뇌 세포를 컴퓨터로 성장시키는 것을 목표로 합니다.

하나는 인체 내부에 있고 다른 하나는 인체 외부에 있지만 둘 다 탄소 기반 지능과 실리콘 기반 지능을 통합하는 길을 가고 있습니다.

막대한 칩과 데이터를 소모하는 전통적인 의미의 AI 산업과 달리 두뇌형 지능은 전력 소모는 적지만 컴퓨팅 파워는 더 높다.

결국, 인간의 두뇌는 지금까지 발견된 가장 복잡한 정보 처리 시스템입니다. 그 단순성과 효율성은 비교할 수 없을 만큼 뛰어납니다. 이 강력한 "목형 컴퓨터"는 단지 20와트의 작은 전력만을 소비합니다.

더욱이 인간의 뉴런이 강화된 생물학적 컴퓨터는 현재의 인공 지능 기계 학습 칩보다 훨씬 빠르게 학습하여 더 많은 직관력, 통찰력 및 창의성을 보여주는 것으로 보입니다.

그렇다면 이 연구 경로에서 전 세계 MetaBOC의 동료는 누구입니까?

• 호주 모나쉬 대학교의 DishBrain 프로젝트: 연구원들은 약 800,000개의 인간과 쥐의 뇌 세포를 칩에 이식하고 이를 시뮬레이션 환경에 배치했습니다. 약 5분 만에 이 무서운 절반의 로봇은 탁구를 배우는 법을 배웠습니다. 이 프로젝트는 빠르게 자금을 조달하여 Cortical Labs라는 회사로 성장했습니다.

Cortical Labs는 인간의 뇌 세포를 기반으로 구축된 프로토타입 컴퓨팅 모듈을 개발했으며 이 하이브리드 학습 지능의 상용화를 모색하고 있습니다.

• 인디애나 대학의 Brainoware 프로젝트: 연구원들은 먼저 뇌 세포가 3차원 구형 "Brainoware" 유기체로 자체 구성되도록 허용한 다음 전극을 삽입하고 전기 자극을 통해 오가노이드의 자율 학습 기능을 자극했습니다.

MetaBOC 혁신

텐진대학교 부총장이자 하이허 뇌-컴퓨터 상호작용 및 인간-컴퓨터 통합 연구실 전무이사인 Ming Dong은 주로 인간의 뇌나 다른 생물학적 뇌를 실험 대상으로 사용하는 전통적인 기술과 달리 Brain-on-a-컴퓨터는 칩은 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에서 중요한 신흥 분야가 될 것입니다. 이 분야는 하이브리드 지능 및 뇌 영감 컴퓨팅과 같은 최첨단 기술 분야의 발전에 혁명을 일으킬 것으로 예상됩니다.

Tianjin University의 Brain-on-a-Chip 인터페이스 팀장인 Li Xiaohong은 이 연구에는 두 가지 주요 혁신이 있다고 말했습니다. 첫째, 세포 배양이 2차원에서 3차원으로 이동하여 보다 복잡한 신경 컴퓨팅 네트워크를 제공합니다. 브레인온어칩(brain-on-a-chip)을 위해. 둘째, 인공지능 알고리즘의 추가로 하이브리드 지능 분야에서의 시도가 가능해졌다.

또한, 연구팀은 인간유래 뇌 오가노이드의 성장과 발달을 촉진하는 물리장의 역할을 확인하고, 뇌를 조절하는 저강도 집속 초음파의 원리와 메커니즘을 규명했으며, 뇌의 두뇌 활동을 위한 더 나은 지능적 기반을 제공했다. -칩 지능형 상호 작용 시스템 MetaBOC.

텐진 대학 팀에 따르면, 위에서 언급한 인디애나 대학의 Brainoware 팀과 매우 유사한 구형 장기 조직을 사용했습니다.

3차원 물리적 구조 덕분에 우리 뇌처럼 더 복잡한 신경 연결을 형성할 수 있습니다. 이 유기체는 저강도 집속 초음파의 자극을 받아 성장했으며, 이는 지능을 위한 더 나은 기반을 제공하는 것으로 보입니다.

MetaBOC 시스템은 또한 소프트웨어의 인공지능 알고리즘을 사용하여 뇌세포의 생물학적 지능과 소통함으로써 지능으로 지능을 고취시키려는 시도를 합니다.

윤리 및 서비스 수명 문제

과학과 기술이 우리 이해의 한계를 뛰어넘을 때, 그것들은 언제나 철학적이 될 수밖에 없습니다.

브레인온어칩(Brain-on-a-Chip)이 의식을 창조할 것인가? 인공지능이 의식을 창조할 것인가?

가까운 미래에는 둘 다 결국 지각 있는 생명체와 구별할 수 없게 될 수도 있습니다. 이런 일이 발생하면 윤리는 어떻게 될까요? 생물학적 제제와 실리콘 기반 제제의 윤리는 다른가요?

인간은 자신의 두뇌에 있는 물리적 구성 요소를 활용하여 지능적으로 기계를 제어할 수 있는 사이보그 두뇌를 만들기 시작했습니다.

아직도 믿기지 않는 이야기지만 지금은 2024년의 삶이고, 우리는 인공지능이 인간의 지능을 뛰어넘고 인간보다 더 빠르게 사물을 개발하고 창조하기 시작하는 신비한 기술 특이점을 향해 전속력으로 나아가고 있습니다.

까다로운 윤리적 문제 외에도 "습식" 구성 요소가 살아 있어야 한다는 문제도 있습니다. 이는 먹이를 주고, 물을 주고, 온도를 조절하고, 박테리아와 바이러스로부터 보호하는 것을 의미합니다.

참고자료:

https://newatlas.com/robotics/brain-organoid-robot/

https://news.tju.edu.cn/info/1005/71608.htm