Viễn cảnh khó tin với chip ĐTDĐ, máy tính làm từ tế bào não người

Năm 2030, chúng tôi có mặt tại hội nghị công nghệ lớn nhất thế giới CES ở thành phố Las Vegas, Mỹ. Đám đông đang tụ tập để xem một công ty công nghệ lớn trình làng smartphone mới của mình. Giám đốc điều hành bước lên sân khấu và công bố Nyooro, chứa bộ vi xử lý mạnh nhất từng thấy trên điện thoại. Nyooro có thể thực hiện 1.000 tỉ thao tác đáng kinh ngạc mỗi giây, nhanh hơn 1.000 lần so với các mẫu smartphone vào năm 2020. Nó cũng tiết kiệm năng lượng hơn 10 lần với pin kéo dài trong 10 ngày.

Một nhà báo hỏi: "Tiến bộ công nghệ nào cho phép đạt được hiệu suất khổng lồ như vậy?". Giám đốc điều hành trả lời: “Chúng tôi đã tạo ra một con chip sinh học mới bằng cách sử dụng các tế bào thần kinh của con người trong phòng thí nghiệm. Những con chip sinh học này tốt hơn những chip silicon vì chúng có thể thay đổi cấu trúc bên trong, thích ứng với cách sử dụng của người dùng và dẫn đến tăng hiệu quả rất lớn”.

Một nhà báo khác hỏi: "Không có lo ngại về đạo đức về máy tính sử dụng chất xám của con người hay sao?".

Dù tên và kịch bản trên là hư cấu, đây là câu hỏi mà chúng ta phải đối mặt ngay từ lúc này. Vào tháng 12.2021, công ty Cortical Labs có trụ sở tại thành phố Melbourne, Úc đã phát triển các nhóm tế bào thần kinh (tế bào não) được tích hợp vào một con chip máy tính. Kết quả là chip lai hoạt động vì cả não và tế bào thần kinh đều có chung một ngôn ngữ: Điện.

Trong máy tính silicon, tín hiệu điện đi dọc theo dây kim loại liên kết các thành phần khác nhau. Trong não, các tế bào thần kinh giao tiếp với nhau bằng cách sử dụng các tín hiệu điện qua các khớp thần kinh (điểm nối giữa các tế bào thần kinh).

Trong hệ thống DishBrain nuôi tế bào não tại Cortical Labs, các tế bào thần kinh được phát triển trên các chip silicon. Những tế bào thần kinh này hoạt động giống những sợi dây trong hệ thống, kết nối các thành phần khác nhau. Ưu điểm chính của phương pháp này là các tế bào thần kinh có thể thay đổi hình dạng, phát triển, tái tạo hoặc chết theo yêu cầu của hệ thống.

Dishbrain có thể học cách chơi game Pong nhanh hơn các hệ thống AI thông thường. Các nhà phát triển của Dishbrain nói: “Không có gì giống như thế này từng tồn tại trước đây… Nó là một phương thức tồn tại hoàn toàn mới. Một sự kết hợp giữa silicon và nơ ron”.

Cortical Labs tin rằng các chip lai của họ có thể là chìa khóa cho những loại suy luận phức tạp mà máy tính và AI ngày nay không thể tạo ra. Koniku, công ty khởi nghiệp khác chế tạo máy tính từ các tế bào thần kinh trong phòng thí nghiệm, tin rằng công nghệ của họ sẽ cách mạng hóa một số ngành công nghiệp, bao gồm nông nghiệp, chăm sóc sức khỏe, công nghệ quân sự và an ninh sân bay. Các loại máy tính hữu cơ khác cũng đang trong giai đoạn phát triển ban đầu.

Trong khi đã làm thay đổi xã hội, máy tính silicon vẫn vượt trội so với bộ não của hầu hết loài động vật. Ví dụ, não của mèo có khả năng lưu trữ dữ liệu nhiều hơn 1.000 lần so với iPad thông thường và có thể sử dụng thông tin này nhanh hơn 1 triệu lần. Bộ não con người, với hàng ngàn tỉ kết nối thần kinh, có khả năng thực hiện 15.000 tỉ hoạt động mỗi giây.

Ngày nay điều này chỉ có thể được so sánh với những siêu máy tính khổng lồ sử dụng một lượng lớn năng lượng. Bộ não của con người chỉ sử dụng khoảng 20 watt năng lượng, hoặc tương đương mức năng lượng cần để cung cấp năng lượng cho một bóng đèn. Sẽ cần 34 nhà máy chạy bằng than tạo ra 500 megawatt mỗi giờ để lưu trữ cùng lượng dữ liệu chứa trong một bộ não người tại các trung tâm lưu trữ dữ liệu hiện đại.

Các công ty không cần mẫu mô não từ người hiến tặng, mà có thể chỉ cần nuôi tế bào thần kinh họ cần trong phòng thí nghiệm từ những tế bào da bình thường bằng công nghệ tế bào gốc. Các nhà khoa học có thể thiết kế những tế bào từ mẫu máu hoặc sinh thiết da thành một loại tế bào gốc để sau đó có thể trở thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể người.

Tuy nhiên, điều này đặt ra câu hỏi về sự đồng ý của các nhà tài trợ. Những người cung cấp mẫu mô để nghiên cứu và phát triển công nghệ có biết rằng nó có thể được sử dụng để tạo ra máy tính thần kinh không? Họ có cần biết điều này để sự đồng ý của họ có hiệu lực không?

Chắc chắn nhiều người sẽ sẵn sàng hiến tế bào da cho nghiên cứu hơn là mô não của họ. Một trong những rào cản với việc hiến tặng não là não được coi là liên kết với danh tính của bạn. Song trong một thế giới mà chúng ta có thể phát triển não nhỏ từ hầu như bất kỳ loại tế bào nào, liệu có hợp lý khi rút ra loại phân biệt này không?

Nếu máy tính thần kinh trở nên phổ biến, chúng ta sẽ phải vật lộn với các vấn đề hiến tặng mô khác. Trong nghiên cứu của Cortical Lab với hệ thống Dishbrain, họ nhận thấy tế bào thần kinh của con người học nhanh hơn tế bào thần kinh chuột. Cũng có thể có sự khác biệt về hiệu suất tùy thuộc vào việc sử dụng tế bào thần kinh của ai? Liệu Apple và Google có thể tạo ra những chiếc máy tính có tốc độ cực nhanh bằng cách sử dụng các tế bào thần kinh tốt nhất và sáng giá nhất của chúng ta hiện nay không? Liệu ai đó có thể bảo vệ các mô những thiên tài đã qua đời như Albert Einstein để tạo ra các máy tính thần kinh phiên bản giới hạn chuyên dụng không?

Những câu hỏi như vậy mang tính suy đoán cao nhưng liên quan đến các chủ đề rộng lớn hơn về bóc lột và bồi thường. Hãy xem xét vụ bê bối liên quan đến Henrietta Lacks, một phụ nữ Mỹ gốc Phi có tế bào được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu y tế và thương mại mà không được cô biết và đồng ý.

Tế bào Henrietta Lacks vẫn được sử dụng trong các ứng dụng tạo ra doanh thu khổng lồ cho các công ty dược phẩm (gồm cả việc phát triển vắc xin COVID-19 gần đây). Gia đình Henrietta Lacks vẫn chưa nhận được bất kỳ khoản bồi thường nào. Nếu tế bào thần kinh của người hiến tặng cuối cùng được sử dụng với các sản phẩm như Nyooro trong tưởng tượng, họ nên được hưởng một phần lợi nhuận thu được từ chúng?

Một sự xem xét đạo đức quan trọng khác với máy tính thần kinh là liệu chúng có thể phát triển một số dạng ý thức và trải nghiệm cảm giác đau đớn không? Liệu máy tính thần kinh có nhiều khả năng có trải nghiệm hơn máy tính dựa trên silicon không? Trong thử nghiệm game Pong, Dishbrain tiếp xúc với những kích thích ồn ào, không thể đoán trước khi nó phản ứng sai, và những kích thích có thể dự đoán được khi nó phản hồi đúng. Ít nhất có thể là một hệ thống như thế này có thể bắt đầu trải nghiệm những kích thích không thể đoán trước như đau đớn, cùng những kích thích có thể đoán trước được như niềm vui.

Giám đốc khoa học Brett Kagan của Cortical Labs cho biết: “Sự đồng ý của nhà tài trợ được thông báo đầy đủ là điều tối quan trọng. Bất kỳ nhà tài trợ nào cũng phải có cơ hội đạt được thỏa thuận về việc bồi thường như một phần của quá trình này và quyền tự chủ về cơ thể của họ được tôn trọng mà không bị ép buộc".

Các tế bào thần kinh đã phát triển để xử lý thông tin thuộc mọi loại - hoàn toàn không được kích thích, như đang được thực hiện trên khắp thế giới trong phòng thí nghiệm, không phải là trạng thái tự nhiên với tế bào thần kinh. Tất cả những gì việc này làm là cho phép các tế bào thần kinh hoạt động như bản chất dự kiến ​​ở mức cơ bản nhất của chúng.

Con người đã sử dụng động vật để lao động thể chất trong hàng ngàn năm, dù thường dẫn đến những trải nghiệm tiêu cực cho động vật. Dùng máy tính hữu cơ để lao động nhận thức có phải là vấn đề đạo đức hơn việc sử dụng một con bò để kéo một chiếc xe đẩy không?

Chúng ta đang ở giai đoạn đầu của điện toán thần kinh và có thời gian để suy nghĩ về những vấn đề này. Chúng ta phải làm như vậy trước khi các sản phẩm như Nyooro chuyển từ khoa học viễn tưởng sang các cửa hàng.