Discussion :

[Bill Fassinou]

Des amas de cellules cérébrales humaines placées dans un récipient peuvent apprendre à jouer au Pong plus rapidement qu'une IA
ils ont appris à jouer au Pong en 5 minutes, contre 90 pour l'IA

Une expérience réalisée récemment par des chercheurs de la startup de biotechnologie Cortical Labs a montré que des cellules de cerveau humain cultivées dans une boîte de Petri peuvent apprendre à jouer au Pong (le premier jeu vidéo d'arcade de sport commercialisé par la société Atari à partir de 1972) plus rapidement qu'une IA. Ils ont créé des "mini-cerveaux" composés de 800 000 à un million de cellules cérébrales humaines vivantes dans une boîte de Petri. Les "mini-cerveaux" auraient appris à jouer au Pong en 5 minutes, alors qu'une IA a pris 90 minutes.

Cortical Labs est une startup australienne de biotechnologie qui utilise la biologie synthétique pour fusionner des neurones biologiques vivants avec du silicium afin de créer une nouvelle puce informatique hybride biologique. Elle cultive des cellules cérébrales sur des matrices microélectroniques, ce qui lui permet de stimuler les cellules. Ces puces hybrides sont censées être capables d'apprendre et de se restructurer pour résoudre des problèmes, comme par exemple arrêter une balle qui fonce vers votre but. La société a découvert récemment que des cellules cérébrales humaines placées dans un récipient pouvaient jouer au jeu Pong.

Non seulement ça, elle a également découvert que ces cellules étaient en mesure d'améliorer leurs performances plus rapidement qu'une IA. En effet, les chercheurs de Cortical Labs ont créé des "mini-cerveaux" composés de cellules cérébrales humaines vivantes dans une boîte de Petri. Les cellules ont été ensuite placées au-dessus d'un réseau de microélectrodes qui peut stimuler et analyser l'activité neuronale. Le système est baptisé "DishBrain", mais Brett Kagan, directeur scientifique de Cortical Labs et responsable du projet, a déclaré aux médias : « nous pensons qu'il est juste de les appeler des cerveaux cyborgs ».

Les "DishBrains" créés par Kagan et ses collègues contiennent chacun entre 800 000 et 1 million de cellules cérébrales vivantes, ce qui, selon lui, équivaut à peu près au cerveau d'un cafard. Certains contiennent des cellules de souris prélevées sur des cerveaux embryonnaires, tandis que d'autres contiennent des cellules de cerveau humain dérivées de cellules souches. Pour apprendre le jeu aux "mini-cerveaux", l'équipe a créé une version simplifiée de Pong sans adversaire. Un signal est envoyé à droite ou à gauche du réseau pour indiquer où se trouve la balle, et les neurones des cellules cérébrales renvoient des signaux pour déplacer la raquette.

« Nous faisons souvent référence à eux comme vivant dans la matrice. Quand ils sont dans le jeu, ils croient qu'ils sont la raquette », a déclaré Kagan. Pendant le jeu de Pong, les modèles d'activité des neurones sont déterminés par les "mini-cerveaux" comme étant la raquette qui se déplace vers la gauche ou la droite. Le monde virtuel dans lequel se déroule le jeu vidéo réagit à cette activité et l'alimentation de l'électrode aide les "mini-cerveaux" à apprendre à manier la raquette. Selon Kagan, si les "mini-cerveaux" ne peuvent pas jouer au jeu de Pong aussi bien qu'un humain, ils apprennent tout de même plus vite que certaines IA.

« L'aspect amazonien est la rapidité avec laquelle ils apprennent, en cinq minutes, en temps réel. C'est vraiment une chose étonnante que la biologie peut faire », a-t-il déclaré. Selon le site Web de l'entreprise, l'équipe espère utiliser ses découvertes pour développer une technologie sophistiquée utilisant "des neurones biologiques vivants intégrés à l'informatique traditionnelle au silicium". Elle veut créer des "cerveaux cyborg" qui utilisent des cellules biologiques réelles. Si les neurones peuvent apprendre si rapidement, ils pourraient améliorer considérablement l'IA actuelle lorsqu'ils sont associés à l'apprentissage automatique (ML).

Karl Friston, de l'University College London, a déclaré à propos de cette recherche : « À mon avis, il s'agit d'un bond en avant. Les auteurs ont réussi à faire en sorte qu'un réseau neuronal donne un sens aux données du monde et agisse sur le monde en même temps », a-t-il déclaré. En fait, l'approche de Kagan et de ses collègues en matière d'entraînement repose sur une théorie du fonctionnement du cerveau appelée principe de l'énergie libre, développée par Friston. L'idée de base est que même les neurones dans un récipient vont essayer de créer un modèle interne de leur monde externe.

Ils veulent prédire ce qui va se passer en fonction des entrées qu'ils recevront, et ils n'aiment pas être surpris. « C'est pourquoi les cellules "jouent le jeu". Lorsqu'elles jouent, leurs entrées deviennent plus prévisibles. Si elles ne jouent pas, elles reçoivent des entrées aléatoires qui sont aversives », explique Kagan. Selon Friston, la chose remarquable qui ressort de cette configuration est le comportement sensible qui émerge de manière non supervisée. En dehors de l'amélioration du ML, ces découvertes pourraient également permettre de tester les médicaments, afin de voir comment les médicaments expérimentaux affectent le cerveau.

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Cela ne pose-t-il pas un problème d’étique ?
Utiliser des neurones biologiques pour concevoir des puces d'IA permettra-t-il de réduire le nombre de paramètres des réseaux de neurones ? Cela permettra-t-il également de réduire la consommation énergétique des réseaux de neurones ?

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[calvaire]

quel est la consommation de cette puce ?
de ce que j'ai vu un cerveau humain consomme 20watt, si on arrive a créer des puces a partir de neurones biologique, pourra t'on concevoir des puces aussi puissante avec un tdp aussi faible ?

je pense que c'est l'aspect le plus important, etre plus rapide qu'une puce 100% silicium c'est pas très intéressant si ca consomme 10 fois plus.

[Jules34]

Une chose est sûre : c'était pas mes cellules

On est pas prêt de battre la nature en tout cas ! N'en déplaise aux milliardaires qui se disent qu'on est bien c** de bosser pour eux pour même pas un smic sous la tempéte.

[Mathis Lucas]

La première « intelligence biologique synthétique » au monde fonctionne à partir de cellules humaines vivantes
le système serait plus durable et plus économe en énergie que les IA actuelles

La startup australienne Cortical Labs lance CL1, le premier ordinateur biologique commercial au monde, qui fusionne des neurones cultivés en laboratoire à partir de cellules souches humaines avec du silicium pour créer une nouvelle forme d'IA plus avancée. L'entreprise appelle cette nouvelle forme d'IA « intelligence biologique synthétique ». Elle a déclaré que son nouveau système est plus dynamique, plus durable et plus économe en énergie que toutes les IA disponibles actuellement. Ce nouveau système d'IA serait capable de se développer, de s'adapter et d'apprendre plus rapidement que l'IA basée sur des puces informatiques en silicium standard.

Intelligence biologique synthétique : de quoi s'agit-il concrètement ?

Cortical Labs utilise la biologie synthétique pour fusionner des neurones biologiques vivants avec du silicium pour créer une nouvelle puce informatique hybride biologique. La startup cultive des cellules cérébrales sur des matrices microélectroniques, ce qui lui permet de stimuler les cellules. Ces puces hybrides sont censées être capables d'apprendre et de se restructurer pour résoudre des problèmes. Cortical Labs a été fondé en 2019 et est basé en Australie.

Lors d'un événement à Barcelone le 3 mars 2025, Cortical Labs a lancé un « ordinateur biologique » commercial appelé CL1 et le décrit comme la première « intelligence biologique synthétique » (Synthetic Biological Intelligence - SBI) au monde. Selon l'entreprise, il s'agit d'un ordinateur puissant et révolutionnaire qui devrait changer la donne dans les domaines de la science et de la recherche médicale, notamment la découverte et l'essai de médicaments.

L'ordinateur organique CL1 de Cortical Labs

Les réseaux neuronaux de cellules humaines qui se forment sur la « puce » de silicium sont essentiellement un ordinateur organique en constante évolution. L'annonce de Cortical Labs indique que le système apprend si rapidement et avec tant de souplesse qu'il surpasse complètement les puces d'IA basées sur le silicium standard utilisées pour former les grands modèles de langage (LLM) existants, comme ceux qui propulsent les chatbots comme ChatGPT.

Le système vise à permettre aux chercheurs de rationaliser et d'améliorer la découverte et l'essai de médicaments, d'améliorer la médecine personnalisée et de faciliter la détection précoce des maladies. Selon l'entreprise, le système ne sera pleinement exploité que lorsqu'il sera entre les mains des utilisateurs.

Il consomme également beaucoup moins d'énergie. Selon Cortical Labs, son ordinateur biologique CL1 aura des répercussions importantes sur l'industrie technologique, car il permettra une plus grande automatisation, une réduction de la consommation d'énergie et de nombreuses avancées majeures.

Les clients peuvent acheter le CL1 ou y accéder par le biais du cloud

Les clients peuvent acheter l'ordinateur biologique CL1 de Cortical Labs. Les unités et les racks du CL1 seront fabriqués sur commande et prêts à être expédiés vers la fin du T2 2025. Les clients peuvent également acheter du temps sur les puces du système CL1. Pour cela, Cortical Labs a lancé le Wetware-as-a-Service (WaaS), qui permettra aux clients d'accéder à distance aux cellules cultivées et de travailler avec elles via le cloud pour créer des applications.

Le Dr Hon Weng Chong, fondateur et PDG de Cortical Labs, a déclaré à propos de Waas : « cette plateforme permettra aux millions de chercheurs, d'innovateurs et de grands penseurs du monde entier de transformer le potentiel du CL1 en un impact tangible et réel. Nous leur fournirons la plateforme et le soutien nécessaires pour qu'ils investissent dans la recherche et le développement et qu'ils réalisent de nouvelles percées et de nouvelles recherches ».

Dans le système CL1, les neurones cultivés en laboratoire sont placés sur une plaque de verre et d'électrodes métalliques. Ici, 59 électrodes forment la base d'un réseau plus stable, donnant à l'utilisateur un haut degré de contrôle sur le moment d'activer le réseau neuronal. Ensuite, comme le montre l'image ci-dessus, ce système intelligent est placé dans un boîtier rectangulaire de maintien en vie, connecté à un système logiciel qui fonctionne en temps réel.

Cortical Labs a déclaré qu'il travaille sur l'assemblage des boîtiers pour créer un rack de serveur de réseau neuronal biologique, le premier du genre. Le rack, qui contiendra 30 unités de CL1 (chaque unité avec plusieurs cellules sur des électrodes) devrait être mis en service dans les prochains mois. L'équipe de Cortical Labs a pour objectif de mettre quatre racks à disposition pour une utilisation commerciale dans le cloud d'ici à la fin de cette année.

Un rack de 30 unités de CL1 consomme 850 à 1 000 watts d'énergie. À titre de comparaison, on estime que la formation d'un grand modèle de langage comme GPT-3 consomme un peu moins de 1 300 mégawattheures d'électricité, ce qui équivaut à peu près à la consommation annuelle de 130 foyers américains.

Selon les informations disponibles, chaque unité de CL1 coûte environ 35 000 $ et ne nécessite pas un ordinateur externe pour fonctionner. En combinant biologie et informatique, Cortical Labs a pour ambition de redéfinir la manière dont les machines apprennent et interagissent avec le monde numérique.

Analyse critique et préoccupations liées à l'ordinateur organique CL1

En 2022, la première cohorte de neurones cultivés en laboratoire par Cortical Labs a appris à jouer au jeu vidéo Pong. Selon Cortical Labs, lorsqu'elles sont intégrées dans un environnement de jeu simulé et qu'elles reçoivent le bon stimulus, les bonnes récompenses et le bon retour d'information, les cultures font preuve d'un apprentissage rapide et d'un comportement orienté vers un objectif, démontrant de ce fait une « intelligence biologique synthétique ».

Leur croissance physique se fait sur une puce de silicium, qui comporte un ensemble de broches envoyant des impulsions électriques dans la structure neuronale et recevant des impulsions en retour. Cela crée la connexion la plus large entre un réseau neuronal organique et un monde numérique.

Au cœur de ce système se trouve une infrastructure de Cortical Labs appelée « Biological Intelligence Operating System » (biOS), qui construit leur réalité en envoyant des informations par le biais de signaux électriques et en convertissant l'activité du neurone en actions à l'intérieur de cette réalité.

Mais l'ordinateur organique CL1 de fait l'objet de scepticisme de la part de certains critiques. « Cela ressemble à une escroquerie visant à attirer les gens qui se rendent compte que les escroqueries des centres de données ne suffisent plus et qui sont à la recherche de la prochaine grande chose », note un critique.

Un autre souligne : « cela ne risque-t-il pas d'introduire tous les problèmes que nous espérons éviter avec les ordinateurs traditionnels, comme les problèmes de dégénérescence au fil du temps ? Je ne suis pas convaincu qu'il s'agisse de quelque chose de plus qu'une curiosité de laboratoire. C'est une façon terriblement capricieuse et difficile de faire du calcul ». Voici quelques-unes des préoccupations éthiques et scientifiques soulevées par l'ordinateur CL1 :

• sentience et conscience : certains chercheurs suggèrent que des neurones in vitro peuvent apprendre et manifester une forme de sentience lorsqu'ils sont intégrés dans un environnement simulé. Cette capacité soulève des questions sur le développement potentiel de la conscience chez ces systèmes hybrides ;
  
• bien-être des neurones cultivés : l'utilisation de cellules cérébrales humaines pose des questions sur le traitement éthique de ces neurones, même s'ils sont cultivés en laboratoire ;
  
• conséquences sociétales : l'intégration de l'intelligence biologique dans les technologies informatiques pourrait avoir des impacts sur l'emploi, la sécurité et la vie privée. Il est essentiel d'évaluer ces implications pour assurer une adoption responsable de ces technologies.
  

Cortical Labs n'a pas fourni des informations précises sur la durée de vie des cellules cultivées en laboratoire et intégrées au CL1. Mais l'équipe à l'origine de l'ordinateur organique CL1 déclare : « CL1 est conçu pour optimiser la communication et le traitement de l'information avec des neurones cultivés in vitro. Avec son système de survie intégré pour maintenir la santé des cellules, CL1 a un grand potentiel dans les domaines de la technologie et de la médecine ».

Cortical Labs a lancé le CL1 lors du Mobile World Congress (MWC) qui se tient à Barcelone. La MWC accueillera un rack de CL1. Cortical Labs et des chercheurs de l'université de Barcelone utiliseront ce rack pour montrer comment le premier ordinateur biologique au monde peut être utilisé en dehors d'un laboratoire.

Source : Cortical Labs

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Cet ordinateur organique a-t-il une utilité pratique ? Quelles sont les préoccupations qu'il soulève ?

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