Люди как вычислительное устройство: шокирующая идея

Люди как железо - нет, это не название нового приквела к Матрице, а шокирующая идея о человеческих тканях. В исследовании, которое сочетает в себе биологию и вычисления, исследователь из Высшей школы инженерных наук Осаки представляет концепцию, исследующую, как человеческие мышцы могут быть использованы в вычислительных системах, обрабатывающих данные и решающих задачи.

Если идея звучит как из Матрицы, то это не так уж далеко от истины. Исследование намекает на будущее, где человеческое тело становится частью вычислительной среды, стирая границы между человеком и машиной.

В статье, опубликованной в IEEE Xplore, Ё Кобаяси делится своими исследованиями, основанными на резервуарных вычислениях, вычислительной системе, использующей фиксированную, нелинейную систему («резервуар») для обработки временных данных, при этом только выходной слой требует обучения. Это основано на естественных свойствах физических систем для выполнения сложных задач, и исследования Кобаяси предполагают, что человеческие мягкие ткани могут быть использованы для обработки информации.

Вместо создания цифровой модели, Ё Кобаяси изучил, как реальные мышцы реагируют на напряжение, используя ультразвук для отслеживания движений запястья у добровольцев. Эти записи показали, как мышечная ткань деформируется и возвращается в исходную форму, предлагая шаблон, который можно интерпретировать как данные.

«Идеальный резервуар должен обладать как сложностью, так и памятью», — объясняет Кобаяси в статье на Tech Xplore. «Поскольку механические отклики мягкой ткани по своей сути демонстрируют нелинейность стресса и деформации и вязкоупругость, мышечная ткань легко удовлетворяет этим критериям.»

Система была протестирована на задачах, которые обычно используются для оценки моделей машинного обучения. Она смогла предсказывать результаты в нелинейных динамических системах, продемонстрировав более сильные результаты, чем модели, которые не учитывают поведение внутренней ткани.

«Одной из потенциальных областей применения этой технологии являются носимые устройства», — говорит Кобаяси. «В будущем может стать возможным использование нашей собственной ткани в качестве удобного вычислительного ресурса. Поскольку мягкая ткань присутствует по всему телу, носимое устройство сможет делегировать вычисления этой ткани, повышая производительность.»

Исследование пока находится на ранних стадиях. «Сравнительно мало исследований использует живые организмы в качестве резервуаров, и до настоящего времени не было ни одного исследования, использующего живую человеческую ткань», — говорит Кобаяси. Это интересная концепция, которая открывает двери к будущему, где вычисления осуществляются не только на кремнии, но и на силе людей.