호주 생명공학 회사 Cortical Labs가 최근 바르셀로나에서 열린 세계 모바일 통신 박람회에서 세계 최초의 “프로그래머블 바이오 컴퓨터” CL1을 선보였어요. 이 혁신적인 기술은 실험실에서 배양한 인간 뇌 신경세포와 전통적인 실리콘 기반 컴퓨터 기술을 결합하여 인공지능의 미래에 새로운 방향을 열어줍니다.
CL1의 중심에는 인간 뉴런이 이식된 실리콘 칩이 있습니다. 이 시스템의 설계는 실험실에서 배양된 뇌 뉴런을 평면 전극 배열에 배치하여 59개의 전극으로 안정적인 네트워크를 형성하는 것입니다. 사용자는 신경망의 트리거를 정확하게 제어할 수 있습니다. 전체 시스템은 직사각형 생명 유지 장치에 장착되어 소프트웨어 기반 시스템과 연결되어 실시간으로 작동합니다. 이러한 “생체” 컴퓨팅 방식은 흐르는 신경망을 창출할 수 있어, 전통적인 AI 시스템에 비해 더 동적이고 에너지 효율적입니다.
신경세포의 활성을 보장하기 위해, CL1은 온도와 가스 교환과 같은 필수 환경 조건을 조절하는 완벽한 생명 유지 시스템을 갖추고 있습니다.
Cortical Labs 의 창립자 겸 CEO Chong Hon-Weng 박사는 이 제품을 “웻웨어 간편 서비스”(wetware-as-a-service, WaaS)로 묘사하며, 고객은 CL1 생물 컴퓨터를 직접 구매하거나 클라우드 기술을 통해 원격으로 이용할 수 있다고 이야기했습니다.
전통적인 컴퓨터와는 달리, CL1은 학습하고 작업에 적응할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이전 연구들은 신경망 시스템이 간단한 전자 게임과 같은 기본 기능을 수행하도록 훈련될 수 있음을 입증했습니다. Cortical Labs의 연구 결과에 따르면, 생물학적 요소를 컴퓨터 시스템에 통합하면 전통적인 AI가 처리하기 어려운 작업에서의 효율성이 향상될 수 있다고 합니다. 예를 들어, 패턴 인식 및 예측할 수 없는 환경에서의 의사 결정 능력 같은 부분에서 더 뛰어난 성과를 보입니다.
CL1 개발 이전, Cortical Labs는 DishBrain이라는 프로토타입을 출시했습니다. 이 시스템은 실험실에서 배양된 80만 개의 신경세포로 구성되어 있으며, 탁구 게임을 하도록 훈련받았습니다. 연구에 따르면, 이 신경세포는 주변 환경을 인식하고 적응할 수 있는 능력을 보여주며, 원시적인 형태의 학습 능력을 갖추고 있습니다.
연구자들은 전력을 통해 배양 접시에 신호를 입력하여 신경세포가 가상 테니스 라켓과 공의 위치를 인식할 수 있게 하고, 전류 자극을 통해 피드백을 주어 신경세포가 이러한 게임을 하는 방법을 가르쳤습니다. 이 연구는 생물학적 신경망이 전통적인 AI보다 복잡한 환경을 더 빠르게 학습하고 적응할 수 있음을 보여줍니다.
Cortical Labs는 최초의 CL1 컴퓨터가 몇 달 안에 출하될 예정이며, 예상 가격은 약 35,000달러(약 273,000홍콩달러)라고 발표했습니다. 이 기술은 AI의 발전에서 학습 효율성과 에너지 소비 측면에서 이점을 제공할 가능성이 있으며, 신경 세포의 적응성이 로봇 기술, 자동화 및 복잡한 데이터 분석 능력을 향상시킬 것으로 기대됩니다.
하지만 이러한 기술의 확장성은 여전히 의문이 듭니다. 신경망 시스템의 생산 및 유지 관리의 복잡성은 전통적인 프로세서보다 분명히 높으며, 시스템의 장기적인 안정성을 확보하는 데도 많은 도전에 직면해 있습니다.
인간 뇌 세포를 이용한 기술 혁신은 많은 윤리적 문제를 일으키고 있어요. CL1이 사용하는 뉴런은 실험실에서 배양된 것이고 의식이 없지만, 기술이 더욱 발전함에 따라 도덕 및 규제 문제를 해결하기 위한 기준을 정하는 것이 필요할 거예요. 살아있는 세포와 컴퓨터 하드웨어를 결합하는 전망은 인공지능의 경계와 인간과 유사한 인지에 대한 심도 있는 논의를 불러일으키고 있습니다.
과학자들은 이 생물 컴퓨터를 활용해 신경세포가 정보를 처리하는 방식을 더 깊이 이해하고, 이를 약물 개발 및 신경퇴행성 질환 연구 등 다양한 분야에 적용하기를 희망하고 있습니다.
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