Les neurones vivants intégrés dans les puces de silicium sont utilisés par les ordinateurs humides pour traiter les informations.
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Un ordinateur wetware est un nouveau prototype qui utilise des neurones vivants connectés à des puces de silicium. Il est également appelé ordinateur organique ou neuro-ordinateur. Le prototype en est encore à ses balbutiements. En 1999, l’ingénieur biologiste William Ditto a créé un ordinateur humide viable utilisant des neurones de sangsue. Le modèle pourrait effectuer une addition élémentaire.
La communauté scientifique est devenue curieuse de développer des dispositifs wetware entièrement fonctionnels à la suite des progrès technologiques. Les startups travaillant sur la sortie de leurs appareils wetware incluent Koniku et Cortical Labs. L’idée des ordinateurs humides et de leurs utilisations sera discutée dans cet article.
Évolution des ordinateurs Wetware
La règle fondamentale qui guide la production d’ordinateurs est la loi de Moore. Il affirme que pour augmenter l’efficacité, les puces en silicium utiliseront un nombre de transistors qui double chaque année. Cependant, il est prévu que la loi de Moore prendra fin en raison des restrictions de taille.
L’industrie a commencé à se concentrer sur les neuro-ordinateurs fabriqués avec des neurones vivants pour contourner ces contraintes. Les états binaires sont utilisés par les ordinateurs conventionnels. Cependant, les neuro-ordinateurs peuvent basculer entre des dizaines de milliers d’états. L’efficacité d’un appareil informatique augmentera en conséquence.
Bien que le concept soit très peu conventionnel, la première tentative réussie de William Ditto de construire un neuro-ordinateur utilisant des neurones de sangsue marque une avancée significative.
Dans le développement le plus récent, des chercheurs de Cortical Labs ont montré que les cellules neuronales humaines peuvent fonctionner plus efficacement que les neurones de souris. En 2022, une plante biologique et une synapse organique artificielle ont été associées à des neurones organiques synthétiques. L’ordinateur wetware totalement biologique va évoluer dans un futur proche grâce à ces nouveaux développements.
Comment fonctionne un ordinateur Wetware ?
Les éléments constitutifs de base de nos systèmes neurologiques sont les neurones. Ils ont la capacité de capter des informations du monde extérieur et de les envoyer à notre cerveau. Ils transmettent les instructions de notre cerveau aux autres organes du corps. Les informations transmises par les neurones nous permettent de ressentir le toucher, le son ou la lumière. Les neurones peuvent être excités électriquement.
La composition chimique des neurones peut être modifiée pour basculer entre des milliers d’états. Ils ont des milliers de canaux à travers lesquels ils peuvent rediriger les impulsions électriques. Seules des commandes binaires peuvent être utilisées pour contrôler un ordinateur conventionnel. L’efficacité d’un ordinateur sera augmentée par les neurones car ils peuvent former et reformer de nouvelles connexions.
Des neurones vivants sont incorporés dans la puce de silicium d’un ordinateur wetware. Les neurones répondront aux commandes et effectueront leur traitement avec plus de précision. Ils sont également capables de pensée indépendante. Le matériel et les logiciels sont combinés dans un ordinateur wetware.
William Ditto a créé un prototype utilisant des neurones de sangsue alors qu’il était au Georgia Institute of Technology. Il avait la capacité d’effectuer une addition simple. Un programme informatique qui lit et interprète les impulsions électriques des neurones a été créé par la neurobiologiste Eve Marder. Les ordinateurs humides deviendront une réalité de plusieurs manières grâce aux récentes avancées scientifiques.
Les informations du monde extérieur sont captées par les neurones et envoyées au cerveau. Nous ne pouvons détecter le toucher et l’odorat que grâce aux informations véhiculées par les neurones.
Jennifer Walinga Via Wikimedia Commons
Applications des ordinateurs Wetware
- Une meilleure connaissance des troubles cérébraux sera possible grâce aux dispositifs wetware.
- Afin de tester de nouveaux médicaments et leurs effets, les wetwares seront utiles.
- La technologie des logiciels humides améliorera l’efficacité de l’édition du génome.
- Les développements de Wetware ouvrent la voie à des informations supplémentaires sur l’intelligence artificielle.
- Les dispositifs wetware permettront de comprendre plus facilement le fonctionnement du cerveau.
- Une startup californienne appelée Koniku a créé des dispositifs humides capables de détecter les odeurs et pouvant être utilisés pour prévoir la qualité de l’air.
- Les appareils wetware créés par Koniku ont plus d’applications dans le secteur de la défense.
- L’appareil conçu par Koniku peut être utilisé pour trouver des explosifs et de la toxicité dans l’air.
- L’ordinateur fongique proposé et les résultats des tests dans l’agriculture démontrent les utilisations étendues dans les tests du sol et de l’environnement.
- Il sera possible de connecter des organoïdes cérébraux à d’autres cellules nerveuses à des fins médicales.
« Les ordinateurs eux-mêmes, et les logiciels encore à développer, vont révolutionner notre façon d’apprendre. »
—Steve Jobs
Les défis de l’ordinateur Wetware
Il faudra plus de recherche et de développement pour créer des dispositifs de wetware pleinement opérationnels, car les wetwares sont encore essentiellement un concept théorique. Les neurones vivants fonctionnent de manière autonome. Des recherches supplémentaires sont nécessaires avant de concevoir une technologie qui décode les neurones.
Construire une machine qui suit nos commandes est un défi car les neurones peuvent fonctionner de manière indépendante. De plus, le wetware peut être capable de ressentir de la douleur et d’avoir une sensibilité. En conséquence, leur fonctionnement en tant qu’appareils autonomes deviendra chaotique.
Selon les recherches, les neurones humains sont plus actifs que ceux des autres êtres vivants. Par conséquent, l’obtention de neurones humains peut présenter des problèmes de confidentialité. Le gouvernement chilien a formé une neuroloi pour protéger le libre choix et la vie privée de ses citoyens.
Les limitations économiques mettent également en danger les wetwares car le développement de wetwares pratiques nécessite un investissement financier et technologique important. La demande de travail humain diminuera à mesure que les machines seront capables de penser et de fonctionner par elles-mêmes. Le fait que le chômage soit un problème dans de nombreuses régions du monde déstabilisera le marché du travail. Mais pour le moment, ce n’est pas un obstacle majeur.
Les améliorations des logiciels humides amélioreront les altérations génomiques, ce qui changera l’humanité.
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Les ordinateurs Wetware vont transformer le monde
Le wetware est une idée hautement théorique pour un ordinateur. Pour en faire une réalité, des recherches et des travaux approfondis sont nécessaires. Les startups de Wetware comme Koniku connaissent un certain succès initial. Cependant, la création d’un gadget wetware qui fonctionne complètement est encore loin.
Le monde pourrait être changé par un gadget wetware. Les humains bénéficieront des améliorations apportées aux wetwares dans les domaines de l’agriculture, de la défense et de la découverte de nouveaux médicaments. Utilisons toute notre énergie pour améliorer le monde.
Références
- Sci/Tech Biological Computer Born. BBC News, 2 juin 1999. Consulté le 30 décembre 2022.
- Les cellules cérébrales humaines dans un plat apprennent à planifier le pong plus rapidement qu’une IA. Michael Le Page, New Scientist, 17 décembre 2021. Consulté le 30 décembre 2022.
- Les neurones in vitro apprennent et font preuve de sensibilité lorsqu’ils sont incarnés dans un monde de jeu simulé. 3 décembre 2021. Consulté le 31 décembre 2022.
- La naissance des logiciels humides. Alissa Greenberg, Neo.Life. Consulté le 02 janvier 2023.
- Vers l’ordinateur fongique. Andrew Adamatzky, Bibliothèque nationale de médecine. 19 octobre 2018. Consulté le 02 janvier 2023.
- L’éthique de la recherche sur les organoïdes cérébraux : être conscient de la conscience. Bibliothèque nationale de médecine. 10 septembre 2019. Consulté le 02 janvier 2023.
- Les neurones artificiels échangent de la dopamine avec des cellules cérébrales de rat comme un vrai. Alex Wilkins, nouveau scientifique le 8 août 2022. Consulté le 3 janvier 2023.
- Les capteurs d’odeurs de haute technologie visent à détecter les maladies, les explosifs et même les humeurs. Daniela Hernandez, The Wall Street Journal, 16 juillet 2022. Consulté le 4 janvier 2023.
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