Ученые из Университета Индианы в Блумингтоне, Университета Флориды и Медицинского центра детской больницы Цинциннати представили гибридный компьютер из электроники и тканей, напоминающих человеческий мозг. Компьютер получил название Brainoware и является частью развивающейся области под названием "биологические вычисления".

В качестве живой ткани ученые использовали плюрипотентные стволовые клетки, из которых удалось вырастить органоиды коры головного мозга человека. Их расположили на печатную плату, которая подает органоиду информацию и считывает его реакцию.

Brainoware смог идентифицировать людей по голосу и делать прогнозы по сложным математическим задачам.

Исследователи утверждают, что это открытие представляет собой значительный шаг на пути к созданию гибридных компьютеров, которые объединят человека и машину для выполнения сложных вычислительных задач, используя лишь часть мощности, необходимой для обычных компьютеров.

По словам ученых, создавших Brainoware, это также может способствовать развитию искусственного интеллекта, позволяя компьютерам имитировать человеческий мозг.

Brainoware — пример того, что компьютерщики называют "резервуарными вычислениями": компьютер подает информацию в сложную сеть, в данном случае в органоид мозга, и интерпретирует полученный результат.

Идея резервуарных вычислений заключается в том, что компьютеры, подающие информацию в ткань мозга и считывающие выходные данные, можно обучать или настраивать, используя преимущества сложности органоида, не требуя полной карты или понимания его клеточных сетей.

Органоиды имитируют самые основные аспекты коры головного мозга человека — поверхности мозга, которая выполняет важнейшие функции, включая обучение, рассуждение и решение проблем.

В эксперименте по распознаванию речи Brainoware попросили распознать голоса разных японских мужчин из 240 аудиоклипов.

В первых тестах он показал лишь 51% точность. Но после нескольких дней тренировок его точность возросла до 78 %.

"Эти результаты указывают на то, что электрическая стимуляция во время обучения может запустить неконтролируемое обучение Brainoware для повышения производительности вычислений путем изменения функциональных связей органоида", — пишут авторы исследования.

Органоиды не могут "думать" и не обладают сознанием, но у них есть естественная способность формировать новые связи.

В ходе очередной проверки способности Brainoware решать задачи ученые поручили ему предсказать карту Энона — хаотичный тип нелинейного математического уравнения.

Как и в случае с распознаванием речи, система повысила свою точность после нескольких тренировок.

Работа опубликована в журнале Nature Electronics.