Des bio-ingénieurs de l’Université d’Indiana aux États-Unis ont combiné du tissu cérébral humain cultivé en laboratoire avec des microélectrodes. Les scientifiques ont appelé leur création Brainoware. Le bioordinateur en est à ses premiers stades de développement, mais il peut déjà effectuer des tâches complexes telles que la reconnaissance vocale. Le chercheur principal, le Dr Feng Guo, espère que son logiciel plus léger que d’habitude contribuera à faire progresser la technologie de l’intelligence artificielle. Cela pourrait également signifier que le matériel d’IA consomme beaucoup moins d’énergie que l’utilisation de puces de silicium seules.
Les scientifiques ont déclaré que leur système Brainoware utilise des « organoïdes » – des faisceaux de tissus et de cellules souches cultivés artificiellement qui ressemblent à un organe. Le Dr Guo a déclaré que les organoïdes de son équipe sont comme des mini-cerveaux. Ils ont transformé et développé des neurones similaires à ceux du cerveau humain.
Les chercheurs affirment que leur prochaine étape consistera à explorer comment Brainoware peut être adapté pour effectuer des tâches de plus haut niveau. Cette technologie pourrait un jour être utilisée pour créer des modèles cérébraux améliorés et faire progresser la recherche en neurosciences ou les traitements des maladies neurologiques. À l’heure actuelle, l’un des principaux défis des chercheurs est de trouver une solution pour maintenir en vie les tissus créés.
L’équipe a branché un équipement informatique pour envoyer une stimulation électrique à l’organoïde et lire l’activité neuronale qu’il a produite en réponse. Le système a reconnu les voyelles japonaises et a prédit une carte mathématique. Lors d’un test linguistique, les scientifiques ont chargé Brainoware de distinguer huit hommes différents parlant japonais. Lors d’un test de mathématiques, les chercheurs ont tenté d’amener le système à prédire une carte Oénon représentant une activité chaotique. Ici, Brainoware était légèrement moins précis que les réseaux neuronaux basés sur silicium, mais son temps de formation était plus de 90 % plus rapide.
Il a été proposé de créer les premiers bioordinateurs sur la base de l’ADN et des bactéries. Par exemple, en 2001, Shapiro a réussi à mettre en œuvre le modèle dans un véritable bio-ordinateur, composé de molécules d’ADN, d’ARN et d’enzymes spéciales. Les molécules d’enzymes faisaient office de matériel et les molécules d’ADN de logiciels. Dans le même temps, environ un billion de modules informatiques élémentaires ont été placés dans un tube à essai.
En conséquence, la vitesse de calcul pouvait atteindre un milliard d’opérations par seconde et la précision était de 99,8 %. Ce bioordinateur ne peut être utilisé que pour résoudre les problèmes les plus simples, en donnant seulement deux types de réponses : « vrai » ou « faux ». Dans les expériences réalisées, en un seul cycle, toutes les molécules d’ADN ont résolu un seul problème en parallèle. Cependant, ils peuvent potentiellement travailler sur différentes tâches simultanément, alors que les PC traditionnels sont essentiellement monotâches.
En 2001, des scientifiques américains ont créé des micro-organismes transgéniques (c’est-à-dire des micro-organismes dont les gènes sont artificiellement modifiés), dont les cellules peuvent effectuer des opérations logiques ET et OU. Des spécialistes du laboratoire d’Oak Ridge, Tennessee, ont utilisé la capacité des gènes à synthétiser une protéine particulière sous l’influence d’un certain groupe de stimuli chimiques. Les scientifiques ont modifié le code génétique de la bactérie Pseudomonas putida afin que ses cellules acquièrent la capacité d’effectuer des opérations logiques simples. Par exemple, lors de l’exécution de l’opération ET, deux substances (essentiellement des opérandes d’entrée) sont fournies à la cellule, sous l’influence desquelles le gène produit une protéine spécifique.
Par rapport aux appareils informatiques conventionnels, les bioordinateurs présentent un certain nombre de caractéristiques uniques : ils utilisent un code ternaire plutôt que binaire (puisque les informations qu’ils contiennent sont codées par des triplets de nucléotides), les appareils informatiques basés sur l’ADN stockent des données avec une densité des milliards de fois supérieure à Celui des disques optiques, les ordinateurs DNA ont une consommation d’énergie exceptionnellement faible.
