Ang digital nga teknolohiya mas duol sa biology, DNA ug utok

Gipasalig ni Elon Musk nga sa umaabot nga umaabot ang mga tawo makahimo sa usa ka hingpit nga interface sa utok-computer. Sa kasamtangan, makadungog kita sa matag karon ug unya mahitungod sa iyang mga eksperimento sa mga mananap, una sa mga baboy, ug mas bag-o sa mga unggoy. Ang ideya nga ang Musk makakuha sa iyang dalan ug makahimo sa pag-implant sa usa ka terminal sa komunikasyon sa ulo sa usa ka tawo nakadani sa pipila, nahadlok sa uban.

Dili lamang siya nagtrabaho sa usa ka bag-o Musk. Ang mga siyentipiko gikan sa UK, Switzerland, Germany ug Italy bag-o lang nagpahibalo sa mga resulta sa usa ka proyekto nga gihiusa artipisyal nga mga neuron nga adunay natural (sa usa ka). Kining tanan gihimo sa Internet, nga nagtugot sa biological ug "silicon" nga mga neuron nga makigkomunikar sa usag usa. Ang eksperimento naglakip sa pagtubo sa mga neuron sa mga ilaga, nga gigamit dayon alang sa pagsenyas. Lider sa grupo Stefano Vassanelli nagtaho nga ang mga siyentipiko sa unang higayon nakahimo sa pagpakita nga ang artipisyal nga mga neuron nga gibutang sa usa ka chip mahimong direktang konektado sa biolohikal nga mga neuron.

Gusto sa mga tigdukiduki nga pahimuslan artipisyal nga neural network ibalik ang hustong pag-obra sa nadaot nga mga dapit sa utok. Human masulod sa usa ka espesyal nga implant, ang mga neuron molihok isip usa ka matang sa prosthesis nga mopahiangay sa natural nga kondisyon sa utok. Mahimo nimong mabasa ang dugang bahin sa proyekto mismo sa usa ka artikulo sa Scientific Reports.

Gusto sa Facebook nga mosulod sa imong utok

Mahimong husto ang mga nahadlok sa ingon nga bag-ong teknolohiya, labi na kung makadungog kita niana, pananglitan, gusto naton nga pilion ang "sulod" sa atong utok. Sa usa ka kalihokan nga gihimo kaniadtong Oktubre 2019 sa sentro sa panukiduki nga gipaluyohan sa Facebook nga si Chan Zuckerberg BioHub, naghisgot siya bahin sa mga paglaum alang sa mga portable nga aparato nga kontrolado sa utok nga mopuli sa mouse ug keyboard. "Ang tumong mao ang makahimo sa pagpugong sa mga butang sa virtual o augmented kamatuoran uban sa imong mga hunahuna," miingon si Zuckerberg, nga gikutlo sa CNBC. Gipalit sa Facebook ang CTRL-labs, usa ka pagsugod nga nagpalambo sa mga sistema sa interface sa utok-computer, sa hapit usa ka bilyon nga dolyar.

Ang pagtrabaho sa interface sa utok-computer una nga gipahibalo sa komperensya sa Facebook F8 kaniadtong 2017. Sumala sa dugay nga plano sa kompanya, usa ka adlaw nga dili invasive nga magamit nga mga aparato ang magtugot sa mga tiggamit pagsulat og mga pulong pinaagi lamang sa paghunahuna niini. Apan kini nga matang sa teknolohiya naa pa sa sayo nga yugto, labi na kay naghisgot kami bahin sa touchscreen, dili invasive nga mga interface. “Limitado ang ilang katakos sa paghubad sa nagakahitabo sa utok ngadto sa kalihokan sa motor. Alang sa dagkong mga oportunidad, kinahanglan nga adunay usa ka butang nga itanom, ”miingon si Zuckerberg sa nahisgutan nga miting.

Gitugotan ba sa mga tawo ang ilang kaugalingon nga "magbutang usa ka butang" aron makonektar sa mga tawo nga nahibal-an sa ilang dili mapugngan nga gana pribado nga datos gikan sa facebook? (2) Basin makaplagan ang maong mga tawo, ilabina sa dihang gitanyagan niya silag mga artikulo nga dili nila gustong basahon. Kaniadtong Disyembre 2020, gisultihan sa Facebook ang mga empleyado nga nagtrabaho kini usa ka himan aron ma-summarize ang kasayuran aron ang mga tiggamit dili kinahanglan nga basahon kini. Sa parehas nga miting, gipresentar niya ang dugang nga mga plano alang sa usa ka sensor sa neural aron mahibal-an ang mga hunahuna sa tawo ug mahubad kini sa mga aksyon sa website.

2. Ang utok ug mga interface sa Facebook

Unsa ang gihimo sa mga kompyuter nga epektibo sa utok?

Kini nga mga proyekto dili lamang ang mga paningkamot nga mahimo. Ang koneksyon lamang niining mga kalibutana dili lamang ang tumong nga gitinguha. Adunay, pananglitan. neuromorphic engineering, usa ka uso nga gitumong sa paghimo pag-usab sa mga kapabilidad sa mga makina utok sa tawo, pananglitan, sa mga termino sa kahusayan sa enerhiya niini.

Gitagna nga sa 2040, ang mga kahinguhaan sa enerhiya sa kalibutan dili makatubag sa among mga panginahanglanon sa pag-compute kung magpadayon kami sa mga teknolohiya sa silicon. Busa, adunay dinalian nga panginahanglan sa paghimo og bag-ong mga sistema nga makaproseso sa datos nga mas paspas ug, labaw sa tanan, mas kusog nga enerhiya. Dugay nang nahibal-an sa mga siyentista nga ang mga teknik sa pagsundog mahimong usa ka paagi aron makab-ot kini nga katuyoan. utok sa tawo.

W mga kompyuter nga silikon lainlaing mga gimbuhaton ang gihimo sa lainlaing pisikal nga mga butang, nga nagdugang sa oras sa pagproseso ug hinungdan sa daghang pagkawala sa kainit. Sa kasukwahi, ang mga neuron sa utok mahimong dungan nga magpadala ug makadawat ug impormasyon sa usa ka halapad nga network sa napulo ka pilo sa boltahe sa atong labing abante nga mga kompyuter.

Ang nag-unang bentaha sa utok kay sa mga silicon nga katugbang niini mao ang abilidad niini sa pagproseso sa datos nga managsama. Ang matag usa sa mga neuron konektado sa libu-libo pa, ug silang tanan mahimong molihok ingon mga input ug output alang sa datos. Aron makahimo sa pagtipig ug pagproseso sa impormasyon, sama sa atong gibuhat, gikinahanglan ang pagpalambo sa pisikal nga mga materyales nga dali ug hapsay nga pagbalhin gikan sa usa ka kahimtang sa pagpaagi ngadto sa usa ka kahimtang nga dili matag-an, sama sa kaso sa mga neuron. 

Pipila ka bulan ang milabay, usa ka artikulo ang gipatik sa journal Matter bahin sa pagtuon sa usa ka materyal nga adunay ingon nga mga kabtangan. Ang mga siyentista sa Texas A&M University nagmugna og mga nanowires gikan sa compound nga simbolo β'-CuXV2O5 nga nagpakita sa abilidad sa pag-oscillate tali sa mga estado sa conduction isip tubag sa mga kausaban sa temperatura, boltahe, ug kasamtangan.

Sa mas duol nga pagsusi, nahibal-an nga kini nga abilidad tungod sa paglihok sa mga ion nga tumbaga sa tibuok β'-CuxV2O5, nga maoy hinungdan sa paglihok sa elektron ug nagbag-o sa conductive properties sa materyal. Aron makontrol kini nga panghitabo, usa ka electrical impulse ang namugna sa β'-CuxV2O5, susama kaayo sa usa nga mahitabo kung ang mga biolohikal nga neuron magpadala mga signal sa usag usa. Ang atong utok naglihok pinaagi sa pagpabuto sa pipila ka mga neuron sa importante nga mga panahon sa usa ka talagsaon nga han-ay. Ang pagkasunodsunod sa neural nga mga panghitabo modala ngadto sa pagproseso sa impormasyon, bisan kini paghinumdom sa usa ka panumduman o pagbuhat sa usa ka pisikal nga kalihokan. Ang laraw nga adunay β'-CuxV2O5 molihok sa parehas nga paagi.

Hard drive sa DNA

Ang laing bahin sa panukiduki mao ang panukiduki base sa biology. mga pamaagi sa pagtipig sa datos. Usa sa mga ideya, nga gihulagway usab namo sa makadaghang higayon sa MT, mao ang mosunod. pagtipig sa datos sa DNA, gikonsiderar nga usa ka promising, hilabihan ka compact ug stable storage medium (3). Lakip sa uban, adunay mga solusyon nga nagtugot sa pagtipig sa datos sa mga genome sa buhi nga mga selula.

Sa 2025, gibanabana nga halos lima ka gatos ka exabytes sa datos ang magama kada adlaw sa tibuok kalibotan. Ang pagtipig niini dali nga mahimong dili praktikal nga gamiton. tradisyonal nga teknolohiya sa silikon. Ang densidad sa impormasyon sa DNA posibleng minilyon ka pilo nga mas taas kaysa sa naandang mga hard drive. Gibanabana nga ang usa ka gramo sa DNA mahimong maglangkob hangtod sa 215 milyon nga gigabytes. Kini usab lig-on kaayo kung gitipigan sa husto. Niadtong 2017, gikuha sa mga siyentista ang kompletong genome sa usa ka napuo nga mga espisye sa kabayo nga nabuhi 700 ka tuig na ang milabay, ug sa miaging tuig, ang DNA gibasa gikan sa usa ka mammoth nga nabuhi usa ka milyon ka tuig ang milabay.

Ang nag-unang kalisud mao ang pagpangita og paagi compound digital nga kalibutan i datos sa biochemical nga kalibutan sa mga gene. Kini sa pagkakaron mahitungod sa DNA synthesis sa lab, ug bisan kung ang mga gasto paspas nga nag-ubos, kini usa gihapon ka lisud ug mahal nga buluhaton. Sa higayon nga ma-synthesize, ang mga sequence kinahanglan nga maampingong tipigan sa vitro hangtud nga kini andam na alang sa paggamit pag-usab o mahimong ipaila ngadto sa buhi nga mga selula gamit ang CRISPR gene editing technology.

Gipakita sa mga tigdukiduki sa Columbia University ang usa ka bag-ong pamaagi nga nagtugot sa direkta nga pagkakabig digital nga electronic signal ngadto sa genetic data nga gitipigan sa mga genome sa buhi nga mga selula. "Hunahunaa ang mga cellular hard drive nga makahimo sa pag-compute ug pisikal nga pag-configure sa tinuud nga oras," ingon si Harris Wang, usa sa mga miyembro sa grupo sa Singularity Hub. "Kami nagtuo nga ang unang lakang mao ang makahimo sa direkta nga pag-encode sa binary data ngadto sa mga selula nga wala magkinahanglan sa in vitro DNA synthesis."

Ang trabaho gibase sa usa ka CRISPR-based cell recorder, nga Van naugmad kaniadto alang sa E. coli bacteria, nga makamatikod sa presensya sa pipila ka mga sequence sa DNA sulod sa selula ug nagrekord niini nga signal sa genome sa organismo. Ang sistema adunay DNA-based nga "sensor module" nga motubag sa pipila ka biological signal. Gipahiangay ni Wang ug sa iyang mga kauban ang sensor module aron magtrabaho sa usa ka biosensor nga gihimo sa laing team, nga sa baylo motubag sa mga signal sa kuryente. Sa katapusan, kini nagtugot sa mga tigdukiduki direktang coding sa digital nga impormasyon sa bacterial genome. Ang gidaghanon sa datos nga matipigan sa usa ka cell gamay ra, tulo ra ka piraso.

Busa ang mga siyentista nakakaplag ug paagi sa pag-encode sa 24 ka lahi nga populasyon sa bakterya nga adunay lain-laing 3-bit nga mga piraso sa datos sa samang higayon, sa kinatibuk-an nga 72 ka bit. Gigamit nila kini sa pag-encode sa "Hello world!" nga mga mensahe. sa bakterya. ug gipakita nga pinaagi sa pag-order sa gipundok nga populasyon ug paggamit sa usa ka espesyal nga gidisenyo nga classifier, ilang mabasa ang mensahe nga adunay 98 porsyento nga katukma. 

Dayag, ang 72 bits layo sa kapasidad. mass storage modernong mga hard drive. Bisan pa, ang mga siyentista nagtuo nga ang solusyon dali nga madugangan. Pagtipig sa datos sa mga selula kini, sumala sa mga siyentipiko, mas barato kay sa ubang mga paagi coding sa mga genetungod kay mahimo ra nimo nga motubo ang daghang mga selyula imbes nga moagi sa komplikado nga artificial DNA synthesis. Ang mga selula usab adunay natural nga abilidad sa pagpanalipod sa DNA gikan sa kadaot sa kinaiyahan. Gipakita nila kini pinaagi sa pagdugang sa E. coli nga mga selyula sa unsterilized potting soil ug dayon kasaligan nga pagkuha sa tibuok 52-bit nga mensahe gikan kanila pinaagi sa pagsequence sa nahilambigit nga microbial community sa yuta. Ang mga siyentista nagsugod na usab sa pagdesinyo sa DNA sa mga selula aron sila makahimo sa lohikal ug memorya nga mga operasyon.

4. Panan-awon sa transhumanist singularity isip sunod nga yugto sa ebolusyon

panaghiusa technician sa kompyuter i telekomunikasyon kusganon kini nga nalangkit sa mga ideya sa usa ka transhumanist nga "singularity" nga gitagna usab sa ubang mga futurist (4). Ang mga interface sa utok-machine, sintetikong neuron, pagtipig sa genomic data - kining tanan mahimong molambo sa kini nga direksyon. Adunay usa lamang ka problema - kini ang tanan nga mga pamaagi ug mga eksperimento sa sayo kaayo nga yugto sa panukiduki. Busa kadtong nahadlok niini nga kaugmaon kinahanglan nga mopahulay sa kalinaw, ug ang mga mahiligon sa human-machine integration kinahanglan nga mobugnaw.