Elon Musk oznámil datum prezentace pokroků Neuralinku. Co můžeme očekávat?

Mezi prakticky každodenní záplavou tweetů Elona Muska jsme po dlouhé době mohli zaznamenat dva důležité, které se týkaly jeho neurotechnologického projektu Neuralink:

Ve volném  překladu:

  • „Pokud je nemůžete porazit, přidejte se k nim. To je mise Neuralinku.“ (Je zde samozřejmě myšlena umělá inteligence.)
  • „Prezentace pokroku 28. srpna.“

Dozvěděli jsme se tedy dvě věci: Že Neuralink na konci srpna plánuje prozradit veřejnosti, co se firmě povedlo stvořit od poslední prezentace, která proběhla 17. července 2019, tedy více než před rokem. A také to, že Musk myslí vážně svá tvrzení o splynutí člověka s umělou inteligencí, které má rozhraní Neuralinku v budoucnosti umožnit.

Vsadím se, že mnoho lidí už na podobné oznámení netrpělivě čekalo, včetně samotných zaměstnanců firmy. Po první velké prezentaci se totiž společnost vrátila do tichého režimu a kromě pár Muskových tweetů, a jeho rozhovoru u Joea Rogana, jsme se toho moc nedozvěděli. K tomu informace, které Elon poskytl Roganovi, trochu protiřečily tomu, co firma představila v červenci 2019. Není tedy vůbec jasné, co máme od prezentace očekávat.

Zleva: Max Hodak, DJ Seo, Philip Sabes (Zdroj: Neuralink)

Sledujete-li některé ze známějších zaměstnanců Neuralinku na Twitteru, taky vám to nic moc nedá. Prezident firmy Max Hodak sice nedávno sdílel nějaké vědecké studie týkající se problému tichosti většiny neuronů, o kterém mluvil už na prezentaci první verze rozhraní (jen zlomek neuronů v mozku je opravdu aktivních), ale jinak nic. DJ Seo, vedoucí sekce implantovaných systémů a Philip Sabes, jeden z předních vědeckých pracovníků Neuralinku, měli prezentovat jednotlivé podsystémy neurálního rozhraní už v lednu 2020 na univerzitě ve Stanfordu. Stránka věnovaná jejich vystoupení nejprve uváděla, že výtah z této prezentace bude zveřejněn, ale to se nestalo. Není ani jasné, zda se vůbec ohlášený seminář konal.

Firma tedy evidentně stále operuje v tajném režimu a informace o její činnosti může sdělovat jenom Musk.

Úžasná nová verze rozhraní

V jednom ze série tweetů z února tohoto roku Elon tvrdil, že nová verze bude v porovnání s tím, co jeho tým představil před rokem, „úžasná“. Sugeroval tím, že se Neuralink s novými prototypy dostal na další úroveň. Pokud se podíváme na to, kolik toho firma dokázala vyvinout za dva roky od svého založení, tedy to co představila na první prezentaci, je jisté, že při takovém tempu nejspíš za další rok udělala další velký skok dopředu. Kam až se tedy mohl Neuralinku za ten rok dostat?

Elektrody

Prototyp N1, který známe z první prezentace, měl 1024 elektrod s tím, že bylo možné kombinovat až 10 stejných čipů pro jednoho uživatele, tedy přes 10 tisíc elektrod. To je mnohonásobně více než na jakýchkoliv zařízeních, která byla kdy testována. Prvním lidským pacientům měly být implantovány 4 propojené čipy, tedy 4096 elektrod.

Prototypová vlákna s elektrodami (Zdroj: Neuralink)

Dřívější prototypy rozhraní měly elektrod více, až 3072, ale měly také mnohem větší rozměry. Prototyp N1 měřil 4 x 5 milimetrů. Oproti tomu Musk v rozhovoru s Roganem tvrdil, že aktuální verze má v průměru kolem jednoho palce čili 2,54 centimetru. To by naznačovalo, že rozhraní má nyní skutečně o mnoho více elektrod, což by samozřejmě znamenalo zlepšení interakce s mozkem.

Neuralink také neustále pracuje na vývoji samotných elektrod a vláken, ve kterých jsou elektrody zaváděny do mozku. Jde o jejich miniaturizaci a výběr materiálu, který bude mít co nejlepší mechanické vlastnosti a bude „neviditelný“ pro mozkovou tkáň. V této oblasti, která je podle Muska jednou z nejtěžších ve vývoji celého rozhraní, mohl Neuralink také udělat určitý postup vpřed. Například ještě výraznější miniaturizace vláken a elektrod by zlepšila „neviditelnost“.

Čip

Neuralink pro své rozhraní vyvíjí vlastní počítačové čipy. Díky tomu se jejich architektura neustále mění a zlepšuje. Během prvních dvou let firma vyvinula 15 různých prototypů. Vývojový cyklus pro jednu verzi čipu trvá v Neuralinku 3 měsíce. V jiných firmách je to několik let. Chce-li Neuralink, aby jeho rozhraní obsluhovalo více elektrod, musí opět změnit architekturu čipu.

Architektura čipu N1 (Zdroj: Neuralink)

Verze N1 používala takzvané analogové pixely. Každé elektrodě je přidělena malá část čipu, která ji obsluhuje. Pixely prototypu N1 byly schopné číst impulzy neuronů zcela nezávisle na sobě. Nebyly ale schopné toho samého opačným směrem, tedy vysílat impulzy do mozku stylem kterákoliv elektroda v kterémkoliv čase. Pixely zde byly rozděleny na určité propojené podskupiny. Je možné, že v nové verzi rozhraní se povedlo tuto nevýhodu odstranit a pixely tak budou na sobě zcela nezávislé. To by výrazně zlepšilo komunikaci ve směru z počítače do mozku.

Robot

Neurochirurgický robot Neuralinku, ve verzi představené před rokem, je poloautomatem. Implantuje vlákna s elektrodami do mozku ve spolupráci s neurochirurgem. Robot vyhledává místa pro implantaci, představuje je neurochirurgovi na monitoru a ten pak vybírá místa, do kterých robot vlákna zavádí. To dost zpomaluje celý proces, který podle Neuralinku v budoucnosti má být zcela automatický, bezbolestný a velmi rychlý. Implantující zařízení má být natolik bezpečné, aby celá procedura ani nemusela být prováděna v nemocnici.

vlevo: robot pro implantaci vláken, vpravo: výběr míst pro zavádění elektrod (Zdroj: Neuralink)

Předpokládám, že firma nezahálí ani zde a vyvíjí novější verzi robota. Je docela možné, že Neuralink díky laboratorním testům již nyní získal tolik zkušeností s implantacemi, že proceduru vylepšil, urychlil nebo dokonce zcela zautomatizoval. Původní robot byl schopen implantovat stovky vláken za hodinu. Možná se v srpnu dozvíme, kolik jich zvládne v nové verzi.

Doufám také, že Neuralink představí i jiné detaily celé operační procedury. Vpichování vláken s elektrodami do mozku je jedna věc, ale k tomu aby to bylo možné, se do mozku potřebujete nejdříve nějak dostat. Tedy provrtat se přes kůži, lebku a mozkové obaly. To není úplně jednoduché chcete-li aby procedura byla rychlá a bezbolestná. Podle některých zdrojů mají být k tomuto účelu použity lasery. Snad se tedy o tom dozvíme více.

Propojení s počítači

Elon Musk často mluví o tom, že se snaží stvořit „high bandwidth brain-machine interface“, tedy vysokorychlostní rozhraní propojující mozek s počítači. Když se ale podíváme na to, jakým způsobem je rozhraní ve verzi N1 připojeno k počítači, tedy přes Bluetooth, nezdá se, že by to bylo to, co má Elon na mysli.

Nabízí se tedy otázka, zda Neuralink použije nějaké rychlejší bezdrátové připojení a jestli ano, zda to bude nějaká novější a výkonnější verze Bluetooth nebo se firma pokusí vyvinout vlastní způsob přenosu dat. Vzhledem k tomu, že i čipy společnost vyvíjí sama, tak bych se příliš nedivil, jestliže by i zde přišla s vlastním řešením.

Spotřeba energie

Myslím že jedním z největších problémů, který musí Neuralink rozlousknout je energetická efektivnost celého systému. Prototyp N1 v jeho počáteční plánované konfiguraci měl mít čtyři specializované počítačové čipy, z nichž každý měl obsluhovat 1024 mikroelektrod. To vše, plus ještě vysílač a přijímač Bluetooth, má být napájeno z malého pouzdra schovaného za uchem, které ukrývá mimo jiné baterii a zmíněný vysílač.

Komponenty prototypu N1 (Zdroj: Neuralink)

Představte si, že by čtyři vaše mobilní telefony měly být napájeny z baterie o velikosti řekněme dva krát tři centimetry a tloušťce několika milimetrů. Nejvíce energie v telefonech samozřejmě spotřebovávají displeje, ale i tak, s podobnou baterií by systém vydržel maximálně několik minut. A to počet procesorů a elektrod má být v dalších verzích mnohem vyšší.

Bylo by určitě skvělé, kdybychom se na prezentaci dozvěděli nějaké detaily o tom, jak rozhraní nakládá s energií, jaká bude výdrž baterie a třeba jak mají být chlazeny procesory implantované do lebky.

Testy na zvířatech

Laboratorní testy na zvířatech jsou jistě kontroverzním tématem, ale nemá smysl tvářit se, že neprobíhají. K vývoji rozhraní jsou nezbytné. Už na první prezentaci Elon Musk, zřejmě tak trochu neplánovaně, prozradil, že primáti v jejich laboratoři jsou schopni s implantovanými prototypy ovládat počítač. Bylo by určitě zajímavé, kdyby Neuralink na nadcházející prezentaci ukázal nějaké video, které by poodhalilo, jak to ve skutečnosti vypadá.

Administrativní překážky

Myslím, že oznámení termínu prezentace by mohlo znamenat také to, že se Neuralinku povedlo překonat administrativní překážky a dostat povolení k prvním testům na lidských pacientech. Pokud ne, určitě by mohli alespoň poskytnout bližší informace o tom, kde se nyní nacházejí, jde-li o potřebná povolení.

Termín prezentace by dokonce mohl znamenat to, že první lidská implantace už proběhla. Zdá se mi to ale dost nepravděpodobné, protože podle toho, co Musk říkal Roganovi, to vypadalo, že testy začnou spíše až příští rok.

Bezpečnost

Osobně by mě nejvíce potěšilo, kdybychom se na nadcházející prezentaci konečně dozvěděli nějaké konkrétní informace o kybernetické bezpečnosti rozhraní. Jak Neuralink hodlá systém zabezpečit proti eventuálním hackerským útokům? Jaký operační systém interfejs používá? Bude mít firewall a antivir? Mnoho otázek týkajících se bezpečnosti musí být zodpovězeno, než bude možné rozhraní začít používat ve větší míře.

Elon má už mnoho zkušeností se zabezpečením svých produktů, zejména z Tesly a SpaceX, ale také třeba z PayPalu, tak doufejme, že k otázce bezpečnosti neurálního rozhraní Neuralink přistoupí opravdu zodpovědně. Nejedná se zde jen o zabezpečení počítačů, ale přímo lidí, jejich zdraví a soukromí.

Všechno taky může být jinak

Zatím jsme při odhadování toho, co se Neuralink chystá představit na nadcházející prezentaci, vycházeli z předpokladu, že společnost dále rozvíjí zařízení podobného typu, jaké představila před rokem. Jenomže co když už je všechno jinak? Sledujete-li například vývoj lodi Starship, víte, že koncepce této rakety SpaceX se v průběhu jejího vývoje už několikrát radikálně změnila. Je vidět, že Elon Musk se nebojí dělat těžká rozhodnutí a zcela změnit směr vývoje celého produktu.

Jedním z cílů Muska a Neuralinku je to, aby instalace zařízení jejímu nositeli byla co nejbezpečnější, rychlá a zcela bezbolestná. Nezdá se příliš pravděpodobné, že toho bude možné dosáhnout vrtáním v lebce a zaváděním do mozku stovek či tisíců vláken s elektrodami. Je možné, že bude třeba hledat jiná řešení.

Pochybuji, že by inženýři Neuralinku brali v potaz jakýkoliv neinvazivní přístup. Jejich cíle jednoznačně vyžadují rozlišení, které může poskytnout jedině invazivní interfejs. Potřebují rovněž komunikaci ve směru z počítače do mozku, což efektivně umožní pravděpodobně pouze invazivní metody.

Někteří futurologové a autoři vědeckofantastických románů nebo seriálů, vidí jako jediný možný přístup miniaturizaci zařízení komunikujících s neurony a jejich implantaci krevním oběhem. Některé z podobných přístrojů už jsou vyvíjeny nebo dokonce i testovány na lidech. Psal jsem o nich v jednom ze článků série Neuralink pod lupou. Není určitě náhodou, že jedním z významných pracovníků Neuralinku je DJ Seo, který je spoluautorem systému Neural Dust čili miniaturních robotických sond implantovatelných do krevního oběhu a napájených pomocí ultrazvuku. Co když se Elon se svým týmem rozhodl zanechat původního konceptu a jít právě touto cestou?

Vlevo: Jedna ze sond Neural Dust, vpravo: intravaskulární mřížka Stentrode (Zdroj: Univerzita v Berkeley, Synchron)

Jinou možností, jak zmenšit invazivnost rozhraní, by mohl být systém založený na nějaké formě intravaskulárních mřížek s elektrodami, jaký už testuje na lidech firma Synchron. O jejich rozhraní už jsme rovněž informovali ve zmíněném článku.

Shrnutí

Na srpnové prezentaci se tedy můžeme dozvědět ledacos. Těžko odhadovat, kam se Neuralink za více než rok posunul. Více elektrod, efektivnější čipy, zcela automatický robot, rychlejší připojení k počítači nebo snad úplně jiný přístup k celému rozhraní?

Osobně by mě asi nejvíce potěšilo, kdyby firma po své druhé prezentaci konečně opustila tajný režim, začala průběžně informovat o svých činnostech a dovolila svým zaměstnancům představit více detailů z jejich výzkumu na konferencích nebo v odborných publikacích. A to nejen z hlediska toho, že jejich práce je zajímavá, ale hlavně z toho důvodu, že v mnoha ohledech balancuje na hranici etiky a myslím, že veřejná kontrola toho, co Neuralink dělá, je absolutně nezbytná.

Spoustu dalších informací o Neuralinku a problematice mozkových rozhraní najdete v sérii článků Neuralink pod lupou.




Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest
25 Komentáře
nejstarší
nejnovější nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře