مروری بر دو تکنولوژی متفاوت که انسان‌ها و ماشین‌ها را به یکدیگر پیوند می‌زنند

یکی از جنبه‌های معرکه زندگی در عصر انقلاب صنعتی چهارم این است که اکنون به نقطه‌ای از تاریخ رسیده‌ایم که بسیاری از تکنولوژی‌های نوظهور دارند تبدیل به واقعیت می‌شوند. ما در برهه‌ای از پیشرفت‌های علمی به سر می‌بریم که زندگی بشری را، آنطور که می‌شناسیمش، به کل دگرگون خواهند کرد.

اگر تکنولوژی حوزه‌های بسیار گوناگونی داشته باشد که هرکدام می‌توانند هرکسی را برای مدت‌های طولانی مشتاق و درگیر خود نگه دارند، احتمالا یکی از برجسته‌ترین حوزه‌ها، ادغام زیست‌شناسی انسان با ماشین‌ها باشد. این حوزه، علوم متعددی از هوش مصنوعی گرفته تا عصب‌شناسی را در خود جای می‌دهد و این روزها هم به بحث داغ دنیای تکنولوژی تبدیل شده. در این مقاله می‌خواهیم مروری کنیم بر دو جبهه مختلف که هردو می‌خواهند افق‌های روشنی را در زمینه ادغام ماشین و انسان برایمان فراهم آورند: تکنولوژی‌های نورومورفیک و زیست‌شناسی انسانی-ماشینی.

تکنولوژی‌های نورومورفیک

تعامل انسانی-کامپیوتری (یا به اختصار HCI) یکی از آن حوزه‌های دانش است که در دهه ۱۹۸۰ میلادی کلید خورد و طی مدت زمانی کوتاه، به پیشرفت‌های قابل توجهی رسیده. HCI فونداسیون چیزی بود که ما اکنون پردازش نورومورفیک می‌نامیم. به عبارت دیگر، یکپارچه‌سازی‌ سیستم‌های مجهز به مدارهای آنالوگ الکترونیکی با هدف تقلید از ساختار زیست‌شناختی موجود در سیستم عصبی جانوران.

در سال ۲۰۱۸ میلادی، پژوهش صورت گرفته از سوی آژانس پروژه‌های پیشرفته دفاعی (دارپا) نشان داد که یک شخص با یک چیپ درون مغز می‌تواند انبوهی از پهپادها را به کمک سیگنال‌های مغزی خود کنترل کند. از آن موقع آزمایش‌ها و مطالعات گسترده‌ای صورت گرفته و حالا هیچ تردیدی نداریم که ترکیب کردن شبکه‌های عصبی با هوش مصنوعی، راهی واقعی برای بهبود و ارتقای توانایی‌های شناختی مغز انسان خواهد بود.

اخیرا هم یک تیم از دانشگاه کلمبیا به آزمایش همگرایی در شبکه‌های عصبی پرداخت. این تیم ایمپلت‌های مغزی، هوش مصنوعی و سینث‌سایزر کلامی را با یکدیگر ادغام کرد تا قادر به ترجمه فعالیت‌های مغزی به کلمات قابل تشخیص اما رباتیک باشد. پتانسیل‌های چنین تکنولوژی نورومورفیکی واقعا ذهن را درگیر خود می‌کند و به همین زودی می‌توانیم افراد معلولی را متصور شویم که قادر به برقراری ارتباط با دیگر انسان‌ها هستند یا حتی در دورانی شاید اندک دورتر بتوانیم از طریق تصویرسازی شناختی، ذهن دیگر انسان‌ها را نیز بخوانیم.

در یک مقاله که به صورت مشترک توسط بسیاری از آکادمی‌ها، انستیتوها و محققان نگاشته شد، یک نتیجه‌گیری غایی راجع به رابط انسانی-کامپیوتری به دست آمده است. آن‌ها به این نتیجه رسیده‌اند که:

می‌توانیم احتمالاتی که بعد از رابط مغزی-ماشینی از راه می‌رسد را از همین حالا متصور شویم. یک سیستم مغزی-کامپیوتری که از نانورباتیک‌های عصبی بهره‌مند شده، می‌تواند امکان دسترسی آنی به تمام دانش انسانی که در فضای کلاد ذخیره شده را فراهم آورد و به شکل قابل توجهی، هوش و ظرفیت‌های یادگیری را بالا ببرد. علاوه بر این، چنین سیستمی می‌تواند واقعیت‌های مجازی و واقعیت افزوده را به سطوح کاملا جدیدی از درگیرکنندگی برساند و اجازه دهد که قادر به ساخت تجربیاتی معنادارتر و غنی‌تر میان ماشین و کاربر باشیم. این بهبودها به بشریت کمک خواهند کرد تا با هوش مصنوعی نوظهور تطابق یافته و چالش‌های جدید برای گونه بشری را تلطیف می‌کنند.

طی همین هفته بود که ایلان ماسک اعلام کرد کمپانی جدیدش، یعنی Neuralink توانسته کامپیوترهایی مخصوص جمجمه انسان طراحی کرد که به صورت مداوم به آپلود و پردازش اطلاعات می‌پردازد و به انسان‌ها اجازه می‌دهد که کامپیوترها را از طریق مغز خود کنترل کنند. این کار ضمنا از طریق جراحی ایمپلنت الکترودها صورت می‌گیرد. به این ترتیب، برقراری ارتباط مستقیم میان مغز و کامپیوتر دیگر تنها یک رویاپردازی صرف در داستان‌های علمی-تخیلی نیست.

زیست‌شناسی انسانی-ماشینی

حوزه انسان و زیست‌شناسی‌اش، موارد کاربردی فراوانی در علوم پزشکی دارد. از جمله این موارد می‌توان به دارو، توالی‌یابی ژنوم، ادیت ژن (با روش کریسپر)، ایمپلنت سلولی و پوشیدنی‌هایی که می‌توانند درون بدن انسان ایمپلنت شوند اشاره کرد. جامعه پزشکی اکنون مشغول آزمون و خطا با داروهایی در ابعاد نانو نیز هست که از جمله آن‌ها می‌توان به آنتی‌بیوتیک‌های «بمب هوشمند» برای هدف قرار دادن رشته‌هایی مشخص از باکتری‌ها اشاره کرد. بزودی پزشکان می‌توانند دیوایس‌هایی مانند چشم‌ها یا کلیه‌های بیونیک را درون بدن ایمپلنت کنند یا اعضای بدن را به صورت مصنوعی رشد داده و بازیابی نمایند. به طور دقیق‌تر اگر بخواهیم بگوییم، ما در شرف بهبود چشمگیر اکوسیستم بدن انسان هستیم و در حال تجربه برهه‌ای بسیار انقلابی.

این انقلاب طی سال‌های پیش رو با رشدی بسیار عظیم همراه خواهد بود. بزودی شاهد ادغام مدارهای مصنوعی با «امضای» هوش بیولوژیکی‌مان خواهیم بود که این‌بار فرمی الکتریکی، مغناطیسی و مکانیکی به خود خواهد گرفت. به دست آوردن این امضاها مانند اینست که تکه‌ای از سلول‌ها (شامل سلول‌های بنیادین درون بافت‌ها) را برداریم و بسته به سالم بودن یا بیمار بودنشان، یک «کد» خاص به آن‌ها اختصاص دهیم. یا می‌توانیم از همین کدها برای دسته‌بندی تمام سلول‌های بالغ درون بدن نیز استفاده کنیم. این پروسه در نهایت فرمی دیده‌نشده از درک هویت بدن انسان را رقم خواهد زد.

در آینده، زیست‌کامپیوترها می‌توانند درون دی‌ان‌ای سلول‌های زنده قرار داده شوند. این تکنولوژی می‌تواند مقادیر نامحدودی از اطلاعات را درون خود ذخیره سازد و به زیست‌کامپیوترها اجازه می‌دهد محاسباتی پیچیده و به مراتب فراتر از توانایی‌های کنونی‌مان را به انجام برسانند.

محققان انستیتوی Technion از همین حالا کامپیوترهایی بیولوژیکی ساخته‌اند که درون سلول باکتری تعبیه می‌شوند و وظایفی پیچیده را عملی می‌کنند. این پژوهش توسط ناتالیا برگر،‌ دانشجوی دکترا و رامز دنیل، پروفسور کمکی، که هر دو مدیریت آزمایشگاه بیوالکترونیکس Technion را برعهده دارند صورت گرفته و نتایج آن برای نخستین بار طی ماه سپتامبر ۲۰۱۹ در ژورنال Nucleic Acids Research منتشر شد. برگر می‌گوید:

ما یک جور کامپیوتر زیستی درون سلول‌های زنده ساخته‌ایم. در این کامپیوتر، درست مثل کامپیوترهای معمولی، محاسبات پیچیده توسط مدارها انجام می‌شود. اما با این فرق که مدارهای این کامپیوتری ژنتیکی هستند و نه الکترونیکی. اطلاعات هم توسط پروتئین‌ها منتقل می‌شود و نه الکترون‌ها.

سینرژی انسانی-ماشینی حالا بیشتر از هر زمان دیگر مورد توجه قرار گرفته و ساخته‌های کنونی در حال ترسیم آینده‌ای نه‌چندان دور برایمان هستند. مشخصا از منظر بهبود و ارتقای گونه انسانی، آنچه به ما وعده داده شده بسیار هیجان‌انگیز است. با این حال در آینده با مشکلاتی اخلاقی نیز مواجه خواهیم شد که می‌توانند چه در پروسه آزمون و خطای این تکنولوژی‌ها و چه پس از به‌کارگیری آن‌ها بروز کنند. اما اگر بتوانیم از این موانع به خوبی عبور کنم، رابط‌های انسانی-ماشینی آینده‌ای بسیار متفاوت برایمان رقم خواهند زد. آنچه اکنون اهمیت دارد اینست که تمرکزمان را بر استفاده صحیح از این تکنولوژی‌ها بگذاریم.