Gli scienziati hanno creato l'intelligenza artificiale in una provetta utilizzando molecole di DNA e sono fiduciosi che presto inizierà a formare i propri "ricordi".
Una rete neurale artificiale fatta interamente di DNA e che imita il modo in cui funziona il cervello, è stata creata dagli scienziati in laboratorio.
L'intelligenza artificiale in provetta potrebbe risolvere il classico problema dell'apprendimento automatico identificando correttamente i numeri scritti a mano.
Il lavoro è un passo significativo nel dimostrare la capacità di programmare l'IA in circuiti organici artificiali, affermano gli scienziati.
Questo potrebbe un giorno portare a robot umanoidi realizzati con materiali completamente organici, piuttosto che i cybermen di metallo lucido popolari nella cultura dello spettacolo.
I ricercatori sono fiduciosi che il dispositivo inizierà presto a formare i propri "ricordi" dai campioni aggiunti alla provetta.
Il loro obiettivo finale è programmare comportamenti intelligenti come la capacità di calcolare, fare scelte e altro, utilizzando reti neurali artificiali a base di DNA.
Il disegno dell'artista è una rete neurale artificiale creata dal DNA.
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Il California Institute of Technology ha scelto un problema che è una sfida classica per risolvere il problema delle reti neurali artificiali elettroniche che riconoscono il testo scritto a mano.
È stato uno dei primi problemi risolti dai ricercatori di computer vision e un metodo ideale per illustrare le capacità delle reti neurali basate sul DNA.
La grafia di una persona può variare ampiamente e quindi, quando una persona studia una sequenza di numeri scritta, il cervello esegue compiti computazionali complessi per identificarli.
Poiché è difficile anche per gli esseri umani riconoscere la grafia sciatta dell'altro, identificare i numeri scritti a mano è un test comune per la programmazione dell'intelligenza nelle reti neurali AI.
Queste reti devono essere "addestrate" a riconoscere i numeri, tenere conto delle differenze nella grafia, quindi confrontare il numero sconosciuto con le loro cosiddette memorie e determinare l'identificazione del numero.
Il team ha dimostrato che una rete neurale di sequenze di DNA elaborate può eseguire reazioni chimiche indicando che ha identificato correttamente la "grafia molecolare".
Quando viene fornito un numero sconosciuto, questo cosiddetto "brodo intelligente" subisce una serie di reazioni ed emette due segnali fluorescenti, ad esempio, verde e giallo per rappresentare cinque, o verde e rosso per rappresentare nove.
PERCHÉ I RICERCATORI HANNO USATO DNA PER
CREARE AI IN UN TUBO?
La chiave per creare filamenti biomolecolari dal DNA sono le rigide regole per il legame tra le molecole di DNA.
Una molecola di DNA a filamento singolo è composta da molecole più piccole chiamate nucleotidi - abbreviate A, T, C e G - situate in una stringa o sequenza.
I nucleotidi in una molecola di DNA a filamento singolo possono legarsi ai nucleotidi su un altro filamento a filamento singolo per formare DNA a doppio filamento, ma i nucleotidi si legano solo in modi molto specifici.
Il nucleotide A si lega sempre a T e C a G.
Utilizzando queste regole di legame prevedibili, i ricercatori sono stati in grado di progettare brevi filamenti di DNA per sottoporsi a reazioni chimiche prevedibili in una provetta e quindi calcolare compiti come il riconoscimento delle strutture molecolari.
Nel 2011, hanno creato la prima rete neurale artificiale di molecole di DNA in grado di riconoscere quattro semplici schemi.
Nel luglio 2018, hanno svelato l'intelligenza artificiale in vitro in grado di risolvere il classico problema del machine learning identificando correttamente i numeri scritti a mano.
Il ricercatore capo Lulu Qian, professore associato presso il Dipartimento di Bioingegneria, ha dichiarato: “Sebbene gli scienziati abbiano appena iniziato a studiare la creazione di intelligenza artificiale nelle macchine molecolari, il suo potenziale è già innegabile.
Proprio come i computer elettronici e gli smartphone hanno reso gli esseri umani più capaci rispetto a cento anni fa, le macchine molecolari artificiali saranno in grado di produrre qualsiasi cosa a base di molecole - comprese persino vernici e bende - e diventare più capaci e più reattive all'ambiente nei prossimi cento anni.."
COME IMPARA L'INTELLIGENZA ARTIFICIALE?
I sistemi di intelligenza artificiale si basano su reti neurali artificiali (ANN) che cercano di imitare il modo in cui funziona il cervello per apprendere.
Le ANN impareranno a riconoscere i modelli nelle informazioni, inclusi il parlato, i dati testuali o le immagini visive, e sono la base per un gran numero di sviluppi dell'IA negli ultimi anni.
L'intelligenza artificiale convenzionale utilizza gli input per addestrare un algoritmo su un particolare argomento, fornendogli un'enorme quantità di informazioni.
Le applicazioni pratiche includono i servizi di traduzione linguistica di Google, il software di riconoscimento facciale di Facebook e filtri di modifica delle immagini Snapchat.
Il processo di immissione di questi dati può richiedere molto tempo e limitarsi a un tipo di conoscenza.
Una nuova generazione di ANN, chiamata Adversarial Neural Networks, mette l'ingegno di due robot AI l'uno contro l'altro, consentendo loro di imparare l'uno dall'altro.
Questo approccio mira ad accelerare il processo di apprendimento e a migliorare le inferenze generate dai sistemi di intelligenza artificiale.
