200.000 tế bào não người sống được huấn luyện để vượt qua trò chơi điện tử

Trong một bước tiến gây kinh ngạc cho giới khoa học, startup công nghệ sinh học Cortical Labs đến từ Úc vừa công bố một cột mốc mới trong lĩnh vực "điện toán ướt" (wetware computing).

Theo đó, nhóm nghiên cứu đã lập trình thành công một mảng gồm 200.000 tế bào não người sống để điều hướng và chiến đấu trong môi trường 3D của trò chơi điện tử huyền thoại Doom.

Đây không chỉ là một thử nghiệm mang tính giải trí mà còn là minh chứng mạnh mẽ cho khả năng lập trình các hệ thống sinh học để thực hiện các nhiệm vụ kỹ thuật phức tạp.

Nền tảng của thành tựu này là hệ thống chip điện toán thần kinh mang mã hiệu CL-1. Thiết bị này đóng vai trò như một "thông dịch viên" đặc biệt, có nhiệm vụ chuyển đổi dữ liệu kỹ thuật số từ trò chơi thành các xung điện sinh học.

Do các tế bào thần kinh không có mắt, chúng phải "nhìn" thế giới 3D của Doom thông qua các mẫu điện tử được gửi trực tiếp vào mảng vi điện cực. Sau khi tiếp nhận thông tin, các tế bào này sẽ phản hồi bằng các lệnh vận động, được dịch ngược lại thành hành động trong game như di chuyển, nhắm bắn và tiêu diệt kẻ thù trong thời gian thực.

Điểm gây sốc nhất trong báo cáo của Cortical Labs chính là tốc độ thích nghi của các tế bào não. Trước đây, công ty đã mất hơn một năm rưỡi để dạy các tế bào chơi trò Pong đơn giản trên mặt phẳng 2D.

Tuy nhiên, với sự hỗ trợ từ một giao diện lập trình mới dựa trên Python do nhà phát triển Sean Cole thiết kế, các tế bào thần kinh chỉ mất đúng một tuần để làm quen với môi trường 3D phức tạp của Doom. Dù kỹ năng chiến đấu hiện tại chưa thể so sánh với các game thủ chuyên nghiệp, nhưng hệ thống lai này đã thể hiện khả năng học tập hướng mục tiêu nhanh hơn đáng kể so với một số mô hình AI chạy trên nền tảng silicon thuần túy.

Ông Brett Kagan, Giám đốc Khoa học của Cortical Labs, khẳng định đây là một bước nhảy vọt từ lý thuyết sang ứng dụng thực tiễn. Khả năng xử lý các dữ liệu không chắc chắn và phản hồi theo thời gian thực của tế bào thần kinh sống mở ra tiềm năng to lớn cho việc điều khiển các chi robot hoặc các thiết bị hỗ trợ sinh học.

Trong tương lai, những máy tính lai giữa sinh học và silicon được kỳ vọng sẽ giải quyết được những bài toán tiêu tốn quá nhiều năng lượng hoặc quá phức tạp đối với các dòng chip truyền thống hiện nay.

Thử nghiệm này cũng một lần nữa khẳng định vị thế độc tôn của Doom như một "thước đo tiêu chuẩn" trong giới kỹ thuật. Từ vi khuẩn đường ruột, que thử thai cho đến nay là tế bào não người, trò chơi này luôn là bài kiểm tra độ linh hoạt tối thượng cho bất kỳ nền tảng phần cứng nào mới xuất hiện.

Sự hiện diện của Doom trên một hệ thống sinh học sống đã đánh dấu một chương mới, nơi ranh giới giữa sự sống và máy móc đang dần trở nên mong manh hơn bao giờ hết.

Dù con số 200.000 tế bào vẫn còn rất nhỏ bé so với hàng chục tỷ tế bào trong bộ não con người, nhưng thành công này đã đặt nền móng vững chắc cho việc kiểm soát và huấn luyện các hệ thống thần kinh sống.

Thế giới đang đứng trước ngưỡng cửa của một cuộc cách mạng công nghệ mới, nơi các bộ vi xử lý không chỉ được chế tạo trong các nhà máy bán dẫn mà còn có thể được nuôi cấy trong các phòng thí nghiệm sinh học.