Pusat data hidup: Mengapa AI beralih ke neuron manusia

Pusat data hidup: Mengapa AI beralih ke neuron manusia
Komputer biologis: Bagaimana sel otak dapat mengubah arsitektur pusat data AI

Sementara raksasa teknologi terus membangun pusat data yang semakin kuat untuk kecerdasan buatan, beberapa peneliti mencari arsitektur komputasi yang sama sekali berbeda. Perusahaan rintisan asal Australia, Cortical Labs, telah memperkenalkan sebuah sistem di mana komputasi tidak dilakukan oleh chip silikon, melainkan oleh sel otak manusia yang ditumbuhkan di laboratorium. Eksperimen ini mungkin menandai dimulainya era komputer biologis, di mana batas antara biologi dan teknologi secara bertahap menjadi kabur.

Artikel ini diterjemahkan dari aslinya. Baca versi asli oleh koresponden kami di sini.

Komputer Biologis sebagai Pendekatan Baru dalam Komputasi

Selama beberapa tahun ini, pengembangan kecerdasan buatan telah mengalami hambatan yang sama-daya komputasi. Semakin kompleks modelnya, semakin banyak energi dan infrastruktur yang dibutuhkan pusat data. Dengan latar belakang ini, perusahaan rintisan asal Australia, Cortical Labs, menghadirkan solusi yang tidak biasa: sebuah prototipe pusat data biologis yang komputasinya tidak dilakukan oleh prosesor, melainkan oleh sel-sel otak manusia. Menurut Bloomberg, dua lokasi tempat biokomputer ini akan beroperasi direncanakan di Singapura dan Melbourne.

Perkembangan tersebut mungkin tampak seperti eksperimen ilmiah, tetapi minat terhadapnya tumbuh justru karena keterbatasan arsitektur komputasi tradisional. Cluster GPU modern mengkonsumsi ratusan watt per chip dan membutuhkan pusat data yang sangat besar, sementara sistem saraf biologis mungkin mampu menyelesaikan tugas pembelajaran dan adaptasi dengan konsumsi energi yang jauh lebih rendah. Jika teknologi ini terus berkembang, ini bukan hanya sekadar startup, tetapi juga upaya untuk memikirkan kembali prinsip-prinsip di balik cara kerja sistem komputasi.

Bagaimana komputer biologis bekerja

Inti dari pengembangan Cortical Labs adalah sebuah sistem di mana sel-sel saraf yang hidup dihubungkan ke sebuah chip silikon. Neuron-neuron tersebut ditumbuhkan di laboratorium dan ditempatkan pada susunan elektroda khusus yang memungkinkan para peneliti untuk membaca aktivitas mereka dan mengirimkan sinyal listrik ke neuron-neuron tersebut. Pada dasarnya, hal ini menciptakan antarmuka dua arah: elektronik menstimulasi sel, dan sel merespons dengan impuls listrik yang dapat ditafsirkan sebagai output komputasi.

Fitur utama dari sistem tersebut adalah kemampuan neuron untuk belajar dan beradaptasi. Tidak seperti prosesor klasik yang secara ketat menjalankan instruksi yang diprogram, jaringan saraf yang hidup dapat mengubah perilakunya tergantung pada sinyal yang masuk. Eksperimen dengan sistem ini telah menunjukkan bahwa kultur saraf biologis mampu melakukan pembelajaran dasar. Sebagai contoh, dalam sistem DishBrain, neuron yang dikultur belajar untuk berinteraksi dengan simulasi permainan Pong, menyesuaikan aktivitas mereka dengan apa yang terjadi di layar-hasil eksperimen ini diterbitkan dalam jurnal Neuron. Dalam demonstrasi selanjutnya, para peneliti juga menunjukkan bahwa kultur saraf dapat merespons elemen-elemen permainan di Doom, membentuk model pembelajaran dan perilaku adaptif yang sederhana.

Dalam praktiknya, ini merupakan sistem hibrida di mana biologi bekerja bersama dengan elektronik yang dapat diprogram. Chip silikon menyediakan antarmuka dan pemrosesan sinyal, sementara sel saraf melakukan sebagian pekerjaan komputasi menggunakan mekanisme pembelajaran mereka. Pendekatan ini dapat menghubungkan dua dunia-kecerdasan buatan dan neurobiologi-menciptakan jenis komputasi baru yang saat ini berada di antara eksperimen laboratorium dan platform teknologi masa depan.

Mengapa industri mencari alternatif dari pusat data tradisional

Model AI modern membutuhkan cluster GPU yang lebih besar, dan melatih jaringan saraf yang besar dapat memakan waktu berminggu-minggu serta menghabiskan sumber daya yang sangat besar. Perusahaan teknologi terbesar di dunia kini sedang membangun pusat data senilai miliaran dolar karena infrastruktur komputasi telah menjadi faktor pembatas utama dalam pengembangan AI.

Di saat yang sama, beban energi juga meningkat. Pusat data modern sudah mengkonsumsi sekitar 1%-1,5% dari listrik dunia, dan untuk mendinginkannya membutuhkan air dalam jumlah yang signifikan.

Satu GPU berkinerja tinggi dapat mengonsumsi antara 400 W dan 700 W, dan cluster besar berisi ribuan chip semacam itu. Akibatnya, infrastruktur AI menjadi salah satu segmen ekonomi digital yang paling boros energi.

Inilah sebabnya mengapa para peneliti baru-baru ini mulai mencari arsitektur komputasi alternatif. Sistem biologis berpotensi jauh lebih efisien. Sebagai contoh, satu modul CL1 dari Cortical Labs mengkonsumsi sekitar 30 W, jauh lebih kecil daripada prosesor grafis modern. Meskipun teknologi-teknologi ini masih dalam tahap awal, kemunculannya menunjukkan bahwa industri ini mulai mencari solusi untuk krisis energi dalam komputasi yang menyertai pertumbuhan kecerdasan buatan yang pesat.

Di mana komputasi biologis dapat diterapkan

Untuk saat ini, sistem komputasi biologis masih merupakan teknologi eksperimental, namun para peneliti sudah mendiskusikan beberapa area di mana sistem ini dapat sangat berguna. Salah satu yang paling jelas adalah penelitian otak yang mendasar. Kultur saraf yang terhubung ke antarmuka elektronik memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati bagaimana sinyal terbentuk, bagaimana sel merespons rangsangan, dan bagaimana pembelajaran muncul di dalam jaringan saraf. Untuk ilmu saraf, hal ini menawarkan kesempatan untuk mempelajari proses yang hampir tidak mungkin diamati secara langsung di dalam otak yang hidup.

Aplikasi penting lainnya adalah pemodelan penyakit dan pengembangan obat. Kultur saraf dapat ditumbuhkan dari sel manusia dan digunakan sebagai model untuk mempelajari penyakit neurodegeneratif seperti Alzheimer atau Parkinson. Dalam sistem ini, para peneliti dapat mengamati bagaimana aktivitas saraf berubah di bawah pengaruh zat yang berbeda dan menguji pengobatan potensial dengan lebih cepat dan lebih akurat daripada model laboratorium tradisional.

Akhirnya, sistem semacam itu juga dapat berperan dalam pengembangan kecerdasan buatan di masa depan. Jaringan saraf hidup secara alami memiliki kemampuan untuk belajar dan beradaptasi, yang menjadikannya platform potensial untuk bereksperimen dengan algoritme pembelajaran baru. Tidak seperti jaringan saraf konvensional yang membutuhkan sumber daya komputasi yang sangat besar untuk pelatihan, sistem biologis dapat menunjukkan perilaku adaptif melalui interaksi antar sel. Karena alasan ini, komputasi biologis dapat menjadi sangat menjanjikan di bidang-bidang yang membutuhkan pembelajaran, pengorganisasian diri, dan adaptasi terhadap data baru.

Teknologi baru berarti aturan baru

Kemunculan sistem komputasi biologis tak pelak lagi menimbulkan pertanyaan baru-tidak hanya dari segi teknologi, tetapi juga etika. Tidak seperti komputer tradisional, platform ini menggunakan sel manusia yang hidup dan oleh karena itu berada di persimpangan beberapa bidang: bioteknologi, ilmu saraf, dan industri digital. Akibatnya, diskusi tentang proyek-proyek semacam itu bergerak di luar laboratorium dan menjadi topik perdebatan di antara para peneliti, pengacara, dan spesialis bioetika.

Salah satu pertanyaan utama menyangkut di mana batas antara materi biologis dan sistem yang mampu menunjukkan tanda-tanda kepekaan atau perilaku yang kompleks. Kultur saraf saat ini merupakan struktur yang relatif sederhana yang terdiri dari puluhan atau ratusan ribu sel, dan tidak memiliki kesadaran. Namun demikian, para peneliti mengakui bahwa seiring berkembangnya teknologi, tantangan baru dapat muncul-dari standar keamanan hayati hingga aturan yang mengatur penggunaan sel manusia dan keterbatasan dalam menciptakan sistem saraf yang lebih kompleks.

Inilah sebabnya mengapa para ahli semakin berpendapat bahwa kerangka kerja hukum dan etika untuk industri komputasi biologis di masa depan harus didiskusikan terlebih dahulu. Jika teknologi tersebut pada akhirnya bergerak di luar laboratorium dan menjadi bagian dari infrastruktur komputasi, kemungkinan besar akan membutuhkan regulasi terpisah-seperti yang terjadi pada penelitian genetika dan kecerdasan buatan. Semakin cepat pembicaraan ini dimulai, semakin besar peluang bahwa pengembangan bidang teknologi baru ini akan berjalan tidak hanya dengan cepat tetapi juga secara bertanggung jawab.

Materi ini mungkin mengandung opini pihak ketiga, tidak ada data dan informasi di halaman web ini yang merupakan nasihat investasi menurut Disclaimer kami. Meskipun kami mematuhi Integritas Editorial yang ketat, postingan ini mungkin mengandung referensi ke produk dari mitra kami.