チップ上のヒト脳細胞が1週間でDoomをプレイすることを学ぶ

オーストラリアの企業が、ヒト脳細胞を搭載したチップをシンプルなプログラミングインターフェースを使ってビデオゲームDoomをプレイ可能にした。Cortical Labsが開発したこの技術は迅速なトレーニングを可能にし、実用的な生物学的コンピューティングアプリケーションへの進展を示す。専門家はこの技術がロボット制御などの複雑なタスク処理の可能性を強調している。

オーストラリアの企業Cortical Labsは、ニューロン駆動型コンピューターチップを進化させ、ヒト脳細胞の塊がクラシックな一人称シューターDoomをプレイできるようにした。このチップは、マイクロエレクトロードアレイ上に培養された生きたニューロンを搭載しており、ランダム入力よりも優れた性能を発揮したが、熟練した人間プレイヤーには及ばなかった。この開発は、同社の2021年の成果を基盤としており、当時80万個以上の脳細胞を搭載したチップが数年にわたりPongをプレイするよう訓練された。 新しいシステムはPythonプログラミング言語と互換性のあるインターフェースを使用し、プロセスを簡素化している。独立系開発者のSean Coleは、このチップを約1週間でDoomをプレイできるように訓練した。「数年前に行ったPongの作業とは異なり、あれは数年にわたる地道な科学的努力を要しましたが、このデモは生物学にほとんど専門知識のない人物が数日で実現しました」とCortical LabsのBrett Kagan氏は語る。「このアクセシビリティと柔軟性が真にエキサイティングなのです。」 最新のチップはPong設定で使用されたニューロンの約4分の1を使用し、従来のシリコンベースの機械学習モデルよりも速く学習した。Kagan氏は、このような生物学的システムは情報処理のための独自の素材であり、人間の脳とは異なるものだと指摘する。「はい、生きたものであり、生物学的ですが、本質的にはシリコンでは再現できない特殊な方法で情報を処理できる素材として使われています。」 専門家らはPongからDoomへの飛躍を称賛した。英国ブリストルにあるUniversity of the West of EnglandのAndrew Adamatzky氏は、「Doomはこれまでのデモよりはるかに複雑で、それと成功裏にやり取りできたことは、生きた神経系を制御・訓練する方法における本物の進歩を示している」と述べた。英国マンチェスター大学のSteve Furber氏は、これを大きなアップグレードと呼びつつ、目がないのに視覚入力をどう処理し、ゲームの目標をどう理解するのかという疑問が残ると指摘した。 同様のハイドロゲルベースのコンピュータをロボットアーム用に研究する英国レディング大学のYoshikatsu Hayashi氏は類似点を見出す。「[Doomをプレイする]のは、腕全体を制御するより簡単なバージョンみたいなものだ」と同氏は言う。Adamatzky氏は付け加え、「ここで面白いのは、生物学的システムがDoomをプレイできることだけでなく、複雑さ、不確実性、リアルタイムの意思決定に対応できる点だ」と語った。これにより、ロボット制御などの将来のハイブリッドコンピューティングニーズとの整合性が高まっていることが示唆される。

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