新しい創発技術？先生がいなくても進化する生体量子バイオAIの未来。脳とFFGの融合で先生がいなくても独学で進化する画期的な技術

今後、私たちは光合成の技術を遺伝的に取り入れて太陽光を浴びて皮膚が光合成をして
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人間の脳はどんなコンピューターよりも強力な演算装置です。



通常のコンピューターは1つ1つの処理を前から順番に完了させることしかできませんが、私たちの脳は多くのタスクを同時並列的に処理できます。

そのため、友達と電話をしながら料理をしつつ、動画を鑑賞するといった離れ業も無意識的に可能になります。

ですが何より決定的なのは、脳では情報処理を担うプロセッサ（CPU）と情報を記録するメモリが、一体となっている点にあります。

現在のほぼ全てのコンピューターではCPUとメモリは物理的に隔てられて設置されており、両者の通信速度によって性能が頭打ちになってしまいます。

これは現在のコンピューターが抱える避けられない問題であり、フォン・ノイマン・ボトルネックとして知られています。

このボトルネック効果による処理速度の頭打ちは、AIの性能においても重大な問題を引き起こしています。

そのため近年では、既存の制限を乗り越えるために、ヒト脳組織を使ったコンピューターの開発が行われるようになってきました。

といっても、SFのように生きている人間から脳を引き抜くわけではありません。

実験に使用される脳組織は、万能性のある幹細胞を脳細胞に変化させることで作成される人工培養脳（脳オルガノイド）です。

ヒト脳オルガノイドは人間の脳細胞から構成されており、局所的に人間の脳に似た構造をとり、簡単な誘導で1対の目を生やすなど本物の脳とよく似た挙動を示します。



そのため既に人体実験の代替品として、薬剤テストや遺伝子組み換えの研究が進んでいます。

たとえば以前の研究では、脳以外に人工培養された皮膚・肺・肝臓などの複数臓器をカートリッジ化して接続することで、疑似的な人体を構成し人体実験の代用とする計画が提唱されています。

また脳オルガノイドを演算装置のパーツとして組み込む試みは以前にも行われており、2021年に行われた研究では、脳オルガノイドを使ってテニスゲームをプレイさせることにも成功しています。

そこで今回、インディアナ大学の研究者たちは新たな試みとして、人間の脳組織を搭載したバイオAI「Brainoware」の開発を行い、日本語の音声認識や高度な方程式（エノン写像：Hénon map）を解けるかを検証することにしました。

人間の脳は860億個ものニューロンが1000兆個のシナプス（回路接続）を構成し、さらに回路自体が常に新しいものへと動的に変化していきます。

また先に述べたように、脳は普通のコンピューターではパーツに別けられてしまうCPUとメモリが融合した完璧な演算機となっており並列処理に優れています。

2013年に理化学研究所が開発したスパコン「京」で行われた実験でも、脳と既存のコンピューターの性能の違いが浮き彫りになりました。

この実験では「京」に対して17億個のニューロンと10兆個のシナプスで構成された脳活動のシミュレートが行われましたが、わずか1秒間の脳活動シミュレートに40分もの時間がかかったと報告されました。

しかも17億個のニューロンと10兆個のシナプスは、脳の1%ほどに過ぎない量です。

もし生きている脳を演算機として使用できるならば、その利点は計り知れません。

脳オルガノイドは本物の脳に比べて遥かに小さな球体ですが、それでも脳の持つ優れた要素を備えているからです。

新たな研究では、脳の持つ優れた演算能力をAIとして活用するために、上の図のように、脳オルガノイドが多電極のシリコンチップの上に配置されました。

こうすることで、脳オルガノイドへの信号の送信と受信が可能になります。

人間の場合でも、