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뇌 줄기세포는 AI를 향상시킬 수 있다. 과학자들은 인공지능을 강화하는 데 사용되는 인간의 뇌 줄기세포를 보고 컴퓨팅 혁명을 일으킬 수 있는 프로젝트를 시작했다.

https://www.futuretimeline.net/blog/2021/02/3-brain-stem-cells-ai-future.htm

JM Kim | 기사입력 2021/02/05 [21:42]

뇌 줄기세포는 AI를 향상시킬 수 있다. 과학자들은 인공지능을 강화하는 데 사용되는 인간의 뇌 줄기세포를 보고 컴퓨팅 혁명을 일으킬 수 있는 프로젝트를 시작했다.

https://www.futuretimeline.net/blog/2021/02/3-brain-stem-cells-ai-future.htm

JM Kim | 입력 : 2021/02/05 [21:42]

Neu-ChiP 프로젝트는 영국 Aston University의 연구자들이 이끄는 국제 과학 협력이다. 뇌의 정보 프로세서인 뉴런이 컴퓨터의 학습능력을 강화하는 데 어떻게 활용될 수 있는지 보여주기 위해 £3.06m ($4.17m)을 받았다. 동시에 에너지 사용을 극적으로 줄이는 것을 목표로 한다.


연구팀은 이제 마이크로 칩에서 자란 줄기세포가 데이터의 문제를 해결하기 위해 어떻게 학습될 수 있는지를 보여주는 3년 연구에 착수하여 머신러닝의 "패러다임 전환"을 위한 기반을 마련하고 있다.


AI의 사용은 의료, 금융, 자율주행차량 및 음성인식, 심지어 Netflix와 같은 주문형 서비스를 통한 영화 추천 등의 분야에서 점점 더 널리 사용되고 있다. Amazon, Apple, Facebook 및 Google과 같은 대기업은 제품을 맞춤화하고 고객을 더 잘 이해하기 위해 머신러닝에 막대한 투자를 하고 있다.


그러나 머신러닝에 대한 현재의 전자적 접근방식에는 한계가 있어 지속적으로 증가하는 컴퓨팅 성능과 에너지 수요가 필요하다. 전자적으로 신경 활동을 모방하는 것을 목표로 하는 "신경형"컴퓨팅에 대한 최근의 추세는 기존 전자장치의 고유한 한계로 인해 방해를 받고 있다.
대조적으로, 생물학적 인간 뇌 세포는 이러한 기능을 쉽게 결합하고 매우 낮은 전력 요구량을 가지고 있어 소량의 영양소가 풍부한 솔루션만 작동하면 된다.


Neu-ChiP 프로젝트에서 팀은 인간 피질을 닮은 줄기세포 네트워크를 마이크로 칩에 쌓을 것이다. 그런 다음 변화하는 광선 패턴을 발사하여 세포를 자극한다. 정교한 3D컴퓨터 모델링을 통해 세포가 겪는 모든 변화를 관찰하여 얼마나 적응할 수 있는지 확인할 수 있다. 이것은 새로운 정보에 빠르게 적응할 수 있는 인간 두뇌의 "가소성"을 모방한다.
 
쥐의 신경 세포 배양과 함께 전극을 사용한 이전 연구.  이미지 출처: 3Brain AG


AI의 능력과 학습능력을 향상시키는 것 외에도 이 프로젝트는 새로운 줄기세포 기반 치료법을 개발하는 데 사용할 수 있는 뇌 기능에 대한 새로운 지식을 생산할 것으로 예상된다. Neu-ChiP는 유럽위원회의 FET(Future and Emerging Technologies) 프로그램에서 자금을 지원하며 영국, 프랑스, 이스라엘, 스페인 및 스위스의 파트너 기관이 참여한다.


Aston University의 수학 교수인 David Saad는 "우리의 목표는 인간 두뇌의 독보적인 컴퓨팅 능력을 활용하여 복잡한 문제를 해결하는 데 도움이 되는 컴퓨터의 능력을 극적으로 향상시키는 것"이라고 말했다. "우리는 이 프로젝트가 현재 처리 능력과 에너지 소비의 한계를 극복하여 머신러닝 기술의 패러다임 전환을 가져올 잠재력이 있다고 믿는다."
"인간 줄기세포를 뇌 세포로 바꾸는 우리의 능력은 인간의 뇌 연구에 혁명을 일으켰다."고 Aston University의 줄기세포 생물학 선임 강사 인 Eric Hill 박사는 말했다. "이 흥미 진진한 학제 간 프로젝트는 다양한 배경을 가진 국제 과학자들을 한데 모아 인간 뉴런 네트워크의 개발에 대한 엄청난 통찰력을 제공할 새로운 기술을 개발할 것이다."


이 프로젝트에 참여한 바르셀로나 대학(University of Barcelona)의 두 연구원인 조르디 소리아노(Jordi Soriano)와 다니엘 토네로(Daniel Tornero) 박사는 다음과 같이 말했다. "접시에서 신경 회로를 설계하고 데이터 분석을 수행하도록 훈련시키는 우리의 능력은 뇌가 어떻게 작용하는지에 대한 새로운 통찰력을 제공할 것이다. 정보를 계산하고 솔루션을 찾는다. 개발된 기술은 독특하고 흥미로운 인간-기계 인터페이스를 설계하는 데 도움이 될 수도 있다."


이 프로젝트에 참여한 Technion Israel의 두 연구원인 Shahar Kvatinsky와 Daniel Ramez 박사는 다음과 같이 언급했다. "우리는 신경 형태 회로를 구축하고 새로운 전자 장치를 생물학적 뉴런과 결합하려고 한다. 이 프로젝트는 이 목표를 향한 주요 단계이다. 합성생물학의 맥락에서 살아있는 세포의 계산이 디지털에서 아날로그로 진화하고 뉴로모픽 컴퓨팅 패러다임으로 이동하는 것을 보는 것은 인상적이다."

 

 
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