Микропроцессор на органоидах человеческого мозга

24.05.2024

Современные достижения в области биотехнологий открывают новые горизонты для создания энергоэффективных вычислительных устройств. Швейцарский стартап FinalSpark недавно представил миру уникальную нейроплатформу, предоставляющую удаленный доступ к биопроцессорам, созданным на базе органоидов человеческого мозга. Эта инновация обещает радикально изменить представления о компьютерных технологиях и их влиянии на окружающую среду.

FinalSpark разработал первую в мире онлайн-платформу, которая использует 16 органоидов мозга в качестве биопроцессоров. Нейроплатформа FinalSpark позволяет проводить сложные вычисления с минимальным энергопотреблением. Исследования показывают, что такие биопроцессоры потребляют в миллион раз меньше энергии по сравнению с традиционными кремниевыми микросхемами, что значительно снижает экологический след вычислительных устройств.

Для обучения языковой модели искусственного интеллекта, такой как GPT-3, требуется около 10 ГВтч энергии. Это в 6000 раз больше, чем среднестатистический европеец потребляет за год. Внедрение биопроцессоров может существенно снизить эти расходы, открывая путь к более устойчивым и экономичным вычислительным решениям.

Основой работы нейроплатформы является архитектура, известная как wetware, которая объединяет аппаратное обеспечение, программное обеспечение и биологические компоненты. Ключевым элементом являются многоэлектродные матрицы (MEA), содержащие живую ткань мозга. Каждая MEA включает четыре органоида, соединенные восемью электродами, которые используются для стимуляции и записи нейронной активности. Эти данные передаются через цифро-аналоговые преобразователи с высокой частотой и разрешением, обеспечивая точность и надежность работы системы.

Для поддержания жизнедеятельности органоидов используется микрофлюидная система, а контроль за их состоянием осуществляется с помощью камер. Программное обеспечение нейроплатформы обеспечивает ведение и считывание данных, поддерживая эффективную работу всей системы. FinalSpark уже предоставил доступ к своей платформе девяти научным учреждениям, что способствует развитию исследований и новых методов обработки данных на основе биопроцессоров. Более тридцати университетов также проявили интерес к сотрудничеству с компанией.

Срок жизни органоидов, используемых в биопроцессорах, составляет около 100 дней, что значительно меньше, чем у традиционных кремниевых микросхем. Однако для экспериментальных целей этого достаточно, и ученые продолжают работать над продлением жизнеспособности нейронных структур. Изначально органоиды функционировали всего несколько дней, но современные технологии позволили значительно увеличить этот срок.

Разработка биопроцессоров на основе органоидов мозга открывает новые перспективы для создания энергоэффективных и экологически чистых вычислительных систем. Сотрудничество FinalSpark с научными учреждениями способствует ускорению исследований в этой области, приближая нас к созданию первых в мире живых процессоров. Эти достижения обещают внести значительный вклад в развитие технологий и их устойчивое использование.

<< Назад: Электрическая ложка подсолит еду 24.05.2024

>> Вперед: Четвертый сигнал светофора 23.05.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Электронная карта пастбищ Кыргызстана 18.01.2014 При Департаменте пастбищ Министерства сельского хозяйства и мелиорации Кыргызстана создана ГИС-лаборатория, основной задачей которой станет внедрение геоинформационных систем и технологий в работу пастбищного хозяйства республики. На первом этапе ГИС-лаборатория займется созданием электронной карты пастбищ страны. После создания карты будет также организовано обучение специалистов работе с электронными картами и системой GPS.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025