जीव विज्ञान सिलिकॉन से मिलता है
Cortical Labs नामक एक ऑस्ट्रेलियाई स्टार्टअप पहले डेटा सेंटर का निर्माण कर रहा है जो जीवित मानव मस्तिष्क कोशिकाओं द्वारा संचालित कंप्यूटिंग हार्डवेयर चलाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। कंपनी अपने मालिकाना न्यूरॉन-भरे चिप्स को रखने के लिए दो सुविधाओं का निर्माण करने की योजना बना रही है, जो पारंपरिक डेटा सेंटर वास्तुकला से एक कट्टरपंथी प्रस्थान है और यह दर्शाता है कि कंप्यूटिंग बुनियादी ढांचा क्या हो सकता है।
जैविक कंप्यूटिंग या organoid intelligence के रूप में जाना जाने वाला यह तकनीक अर्धचालक चिप्स पर मानव न्यूरॉन के नेटवर्क को बढ़ाना शामिल है। ये जैविक तंत्रिका नेटवर्क पारंपरिक सिलिकॉन प्रोसेसर से अलग तरीकों से जानकारी को संसाधित कर सकते हैं, संभवतः ऊर्जा दक्षता, अनुकूलनशीलता और पैटर्न पहचान के कुछ प्रकारों में लाभ प्रदान करते हैं।
जैविक कंप्यूटिंग कैसे काम करती है
Cortical Labs का दृष्टिकोण मानव स्टेम कोशिकाओं के साथ शुरू होता है जो न्यूरॉन में विभेदित होती हैं और मल्टी-इलेक्ट्रोड सरणी पर संस्कृत होती हैं। ये सरणियां न्यूरॉन को इनपुट प्रदान करने और उनके आउटपुट को पढ़ने का साधन दोनों प्रदान करती हैं। जैसे-जैसे न्यूरॉन बढ़ते हैं और कनेक्शन बनाते हैं, वे एक जैविक तंत्रिका नेटवर्क बनाते हैं जो कंप्यूटेशनल कार्य करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सकता है।
कंपनी ने पहली बार 2022 में व्यापक ध्यान आकर्षित किया जब इसने प्रदर्शित किया कि इसके न्यूरॉन चिप्स वीडियो गेम Pong खेलना सीख सकते हैं। हालांकि यह अपेक्षाकृत सरल कार्य था, इसने साबित किया कि जैविक तंत्रिका नेटवर्क जानकारी प्राप्त कर सकते हैं, इसे संसाधित कर सकते हैं और सार्थक आउटपुट उत्पन्न कर सकते हैं, किसी भी कंप्यूटिंग सिस्टम के लिए बुनियादी आवश्यकताएं।
तब से, Cortical Labs तकनीक को मापना और इसकी विश्वसनीयता में सुधार करने पर काम कर रहा है। डेटा सेंटर बनाना इस दिशा में एक प्रमुख कदम है, प्रयोगशाला प्रदर्शन से बुनियादी ढांचे की ओर जो अंततः व्यावसायिक अनुप्रयोगों का समर्थन कर सकते हैं।
संभावित लाभ
जैविक कंप्यूटिंग के समर्थक पारंपरिक सिलिकॉन चिप्स पर कई संभावित लाभों की ओर इशारा करते हैं:
- ऊर्जा दक्षता: जैविक न्यूरॉन समान गणनाओं को करने वाले ट्रांजिस्टर की तुलना में अत्यंत कम शक्ति पर काम करते हैं
- अनुकूलनशीलता: तंत्रिका नेटवर्क नई जानकारी के जवाब में खुद को पुनर्गठित और पुनः-वायर कर सकते हैं, हार्डवेयर-स्तरीय सीखना
- दोष सहिष्णुता: जैविक प्रणालियां व्यक्तिगत घटकों की विफलता के बावजूद कार्य करना जारी रख सकती हैं
- उपन्यास कंप्यूटिंग: न्यूरॉन ऐसे तरीकों से जानकारी को संसाधित करने में सक्षम हो सकते हैं जो सिलिकॉन में दोहराना मुश्किल है
ऊर्जा लाभ एक युग में विशेष रूप से आकर्षक है जब डेटा सेंटर वैश्विक बिजली की एक बड़ी हिस्सेदारी का उपभोग कर रहे हैं। AI प्रशिक्षण और अनुमान कार्यभार डेटा सेंटर निर्माण में विस्फोट को चलाते हैं, और कोई भी तकनीक जो कंप्यूटिंग की ऊर्जा लागत को काफी कम कर सकती है उसका विशाल व्यावसायिक मूल्य होगा।
महत्वपूर्ण चुनौतियां बनी हुई हैं
तकनीक अभी भी विकास के बहुत शुरुआती चरण में है, और जैविक कंप्यूटिंग पारंपरिक दृष्टिकोणों के साथ प्रतिस्पर्धा करने से पहले महत्वपूर्ण चुनौतियों को दूर किया जाना चाहिए। जीवित न्यूरॉन विशिष्ट तापमान, पोषक सरबराही और अपशिष्ट हटाने की प्रणाली सहित सावधानीपूर्वक नियंत्रित परिवेश की आवश्यकता होती है। डेटा सेंटर पैमाने पर इन स्थितियों को बनाए रखना इंजीनियरिंग जटिलताएं पेश करता है जो सिलिकॉन चिप्स के साथ मौजूद नहीं हैं।
विश्वसनीयता एक और चिंता का विषय है। जैविक प्रणालियां स्वाभाविक रूप से परिवर्तनशील हैं, और हजारों न्यूरॉन चिप्स में सामंजस्यपूर्ण कंप्यूटेशनल प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए जीव विज्ञान और इंजीनियरिंग दोनों में अग्रिम की आवश्यकता होगी। न्यूरॉन संस्कृतियों की जीवन अवधि पारंपरिक डेटा सेंटर हार्डवेयर से अलग है जो वर्षों की निरंतर ऑपरेशन की उम्मीद रखते हैं।
नैतिक विचार भी हैं। कंप्यूटिंग सिस्टम में मानव न्यूरॉन का उपयोग ऐसे सवाल उठाता है जिनका तकनीकी उद्योग को पहले कभी सामना नहीं करना पड़ा है। जबकि Cortical Labs द्वारा उपयोग किए जाने वाले न्यूरॉन स्टेम कोशिकाओं से प्राप्त होते हैं और मस्तिष्क या चेतना से कुछ भी नहीं बनाते हैं, जैविक कंप्यूटिंग के लिए नैतिक ढांचे अभी भी विकसित किए जा रहे हैं।
उद्योग संदर्भ
Cortical Labs जैविक कंप्यूटिंग की खोज करने वाली एकमात्र कंपनी नहीं है, लेकिन यह व्यावसायिक तैनाती के लिए बुनियादी ढांचे के निर्माण के मामले में सबसे आगे प्रतीत होती है। संयुक्त राज्य अमेरिका, यूरोप और एशिया में शैक्षणिक अनुसंधान समूह भी organoid कंप्यूटिंग की जांच कर रहे हैं, और हाल के वर्षों में कई अन्य स्टार्टअप इस क्षेत्र में प्रवेश किए हैं।
व्यापक कंप्यूटिंग उद्योग इन विकास को रुचि के साथ देख रहा है। जैसे-जैसे Moore's Law धीमा हो रहा है और AI की ऊर्जा मांग बढ़ती जा रही है, वैकल्पिक कंप्यूटिंग प्रतिमान किसी भी पिछले समय की तुलना में अधिक ध्यान और निवेश प्राप्त कर रहे हैं। Quantum कंप्यूटिंग, neuromorphic चिप्स, और अब जैविक कंप्यूटिंग सभी एक उद्योग के लिए संभावित मार्ग का प्रतिनिधित्व करते हैं जो पारंपरिक सिलिकॉन तकनीक की भौतिक सीमाओं के खिलाफ चल रहा है।
वाणिज्यकरण का रास्ता
Cortical Labs की डेटा सेंटर योजनाएं यह दांव लगाती हैं कि जैविक कंप्यूटिंग अपेक्षाकृत कम समय सीमा के भीतर प्रयोगशाला जिज्ञासा से व्यावहारिक तकनीक में जा सकती है। कंपनी ने यह नहीं बताया है कि सुविधाएं कब संचालन होंगी या वे शुरुआत में कौन से अनुप्रयोग समर्थन करेंगे। हालांकि, डेटा सेंटर बनाने का निर्णय यह सुझाव देता है कि तकनीक परिपक्वता के स्तर तक पहुंच रही है जहां यह वास्तविक व्यावसायिक मूल्य वितरित कर सकती है, भले ही यह अधिकांश अनुप्रयोगों के लिए पारंपरिक कंप्यूटिंग को प्रतिस्थापित करने से बहुत दूर हो।
यह लेख New Scientist द्वारा रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.
