สมองแมลงวันดิจิทัลจากห้องแล็บสู่เหมืองคริปโทและวิดีโอเกม

สมองแมลงวัน AI คืออะไร และทำไมต้องสนใจ

สมองแมลงวัน AI คือการนำแผนที่การเชื่อมต่อของเซลล์ประสาทในสมองแมลงวันผลไม้หรือ fruit fly neuron model มาสร้างเป็นโมเดลคอมพิวเตอร์แบบดิจิทัล แล้วเทรนให้ทำงานต่างๆ เสมือนเป็นโครงข่ายประสาทเทียมที่ลอกแบบโครงสร้างจากชีววิทยาจริง แนวคิดนี้ต่างจากการออกแบบ neural network ทั่วไปที่มนุษย์คิดสถาปัตยกรรมเอง เพราะมันเริ่มต้นจาก connectome mapping ของสมองสิ่งมีชีวิต ทำให้เรามองเห็นว่ารูปแบบการเชื่อมต่อในธรรมชาติอาจซ่อนสูตรลับของประสิทธิภาพที่ชิปซิลิคอนยังตามไม่ทัน

หัวใจของเรื่องนี้คือการที่นักวิจัยจากศูนย์วิจัยหนึ่งและทีมของบริษัทเทคโนโลยีรายใหญ่ร่วมกันสร้างแผนที่สมองครบของแมลงวันผลไม้ตัวผู้ ประมาณ 166,000 นิวรอน พร้อมโครงข่ายการเชื่อมต่อระดับ connectome แล้วเปิดข้อมูลให้ดาวน์โหลดฟรีสำหรับการวิจัยและทดลองต่อยอด การปล่อยข้อมูลเช่นนี้เหมือนวางเลโก้สมองทั้งก้อนลงบนโต๊ะอินเทอร์เน็ต ใครจะเอาไปประกอบเป็นอะไรต่อก็ได้ ตั้งแต่โปรเจกต์วิชาการจนถึงมุกสุดแหวกแนว และนั่นทำให้สมองแมลงวันกลายเป็นเวทีทดลอง AI ชุดใหม่ที่ดุดันกว่าที่ใครคาด

จากแผนที่ connectome สู่สมองดิจิทัลที่เล่นเกมและแก้รูบิก

จุดเริ่มต้นของสมองแมลงวัน AI อยู่ที่การทำ connectome mapping หรือการสร้างแผนที่การเชื่อมต่อของประสาททั้งสมองให้ละเอียดถึงระดับเซลล์และไซแนปส์ ในกรณีของแมลงวันผลไม้ นักวิจัยสามารถสร้างฐานข้อมูลสมองและระบบประสาทส่วนกลางของแมลงวันตัวผู้ได้ครบชุดกว่า 165,000 นิวรอน ซึ่งจัดเป็นหมุดหมายสำคัญในสายงาน neural network biology เพราะเป็นครั้งแรกๆ ที่เรามีภาพโครงสร้างเครือข่ายประสาททั้งก้อนของสัตว์ที่ซับซ้อนพอสมควรแบบดิจิทัล

เมื่อข้อมูลถูกเปิดให้สาธารณะ ผู้ใช้งานออนไลน์และนักพัฒนาได้หยิบ fruit fly neuron model นี้ไปต่อยอดอย่างคึกคัก มีทั้งการทำให้สมองแมลงวันเสมือนเล่นวิดีโอเกมอย่าง Minecraft การฝึกให้มันขับรถเข้าจอดแบบ parallel parking และแม้แต่การฝึกให้แก้รูบิกส์คิวบ์ได้ สิ่งที่น่าสนใจคือโครงสร้างสมองที่เล็กเท่าปลายเมล็ดเล็กๆ หากแปลงเป็นโค้ดแล้วกลับสามารถรองรับงานที่ต้องใช้ตรรกะและการรับรู้รูปแบบค่อนข้างซับซ้อน แสดงให้เห็นว่าชีววิทยาอัดความฉลาดไว้ในพื้นที่จำกัดได้แน่นกว่าที่วิศวกรชิปส่วนใหญ่เคยคิด

เมื่อแมลงวันเทรดทอง เทรดคริปโท และขุดบิตคอยน์

เมื่อข้อมูลสมองถูกเปิดฟรี เส้นแบ่งระหว่างงานวิทยาศาสตร์จริงจังกับการทดลองสายเมมก็พร่าเลือน ชาวเน็ตบางกลุ่มนำ fruit fly neuron model ไปเชื่อมกับแพลตฟอร์มเทรดทองคำล่วงหน้า อ้างว่าแมลงวันดิจิทัลทำกำไรได้ดีกว่านักเทรดหลายคนบนแพลตฟอร์มโซเชียล อีกกรณีคือโปรเจกต์ที่แปลงกราฟแท่งเทียนเป็นภาพพิกเซล แล้วป้อนให้เซลล์รับแสงจำลองของแมลงวันตีความก่อนแปลงเป็นคำสั่งซื้อขาย แน่นอนว่าสมองแมลงวันไม่ได้เข้าใจทอง ดอลลาร์ หรือ Bitcoin เลย แต่มนุษย์ต่างหากที่เขียนสคริปต์ช่วยและตีความสัญญาณเหล่านั้นให้กลายเป็นคำสั่งเทรด

วงการคริปโทยังเห็นโปรเจกต์ทดลองที่นำ connectome ของแมลงวันไปใช้ขุดบิตคอยน์ผ่านเว็บเบราว์เซอร์ โดยเน้นจำลองเซลล์รับแสงที่ปกติใช้รับแสงในดวงตาให้อ่านข้อความ header ของบล็อก แล้วให้เซลล์บางกลุ่มสว่างขึ้นเมื่อคำนวณฟังก์ชัน double SHA-256 ได้คำตอบตามเป้าหมาย โปรเจกต์นี้ได้รับการขนานนามว่าเป็นเหมือง Bitcoin แรกที่อิงจาก organic neuron ในเชิงแนวคิด จุดเด่นไม่ใช่รายได้จากการขุด แต่อยู่ที่การแสดงว่าโครงข่ายประสาทจากชีววิทยาสามารถแปลงภารกิจการคำนวณแบบแฮชให้กลายเป็นรูปแบบการยิงสัญญาณประสาทได้

ประสิทธิภาพแบบชีวภาพที่ท้าทายชิปซิลิคอน

แม้โปรเจกต์สมองแมลงวันขุดคริปโทในปัจจุบันจะยังเป็นเพียง proof of concept แต่แนวคิดเรื่องประสิทธิภาพกลับถูกพูดถึงอย่างจริงจัง ผู้พัฒนาฮาร์ดแวร์ขุดรายหนึ่งประเมินว่าหากสามารถสเกลระบบไปสู่เซลล์ประสาทชีวภาพจริงๆ ได้เต็มรูปแบบ การขุดบิตคอยน์ด้วย organic neurons อาจมีอัตราการใช้พลังงานราว 1 วัตต์ต่อ 1 เทระแฮช ซึ่งเทียบแล้วอาจมีประสิทธิภาพดีกว่าชิป ASIC ขนาด 3 นาโนเมตรที่ดีที่สุดถึง 10 เท่า คำกล่าวนี้เป็นประโยคที่ทำให้ใครหลายคนหันมามอง neural network biology ในฐานะคู่แข่งตรงของซิลิคอน

เมื่อมองกว้างกว่าคริปโท การที่ connectome mapping ของแมลงวันถูกใช้เทรนให้เล่นเกม แก้รูบิกส์ หรือขุดแฮช แสดงให้เห็นภาพชัดว่าความฉลาดแบบชีวภาพสามารถแปลงเป็นโมเดลคอมพิวเตอร์ได้ และอาจนำไปต่อยอดเป็นสถาปัตยกรรม AI ใหม่ๆ ถ้าสมองแมลงวันที่มีเพียงหลักแสนเซลล์ยังรองรับงานซับซ้อนได้ แล้วถ้าเราถอดรหัสสมองที่ใหญ่ขึ้นหรือระบบประสาทอื่นๆ ได้สำเร็จ ผลลัพธ์อาจไม่ใช่แค่ AI เก่งขึ้น แต่คือการเขียนกติกาใหม่ให้กับการออกแบบคอมพิวเตอร์ทั้งระบบ

บทสรุป สมองแมลงวันสอนเราว่า AI ควรเรียนจากธรรมชาติ

สิ่งที่สมองแมลงวัน AI กำลังบอกเราคือ การลอกแบบธรรมชาติอาจเป็นทางลัดสำคัญของการสร้างปัญญาเครื่อง แผนที่สมอง 166,000 นิวรอนที่เปิดให้ดาวน์โหลดฟรี ไม่ได้เป็นเพียงฐานข้อมูลทางประสาทศาสตร์ แต่กลายเป็นสนามเด็กเล่นของนักพัฒนา ตั้งแต่การเทรดฟิวเจอร์ส วิดีโอเกม ไปจนถึงการทำเหมืองคริปโท ความขี้เล่นของอินเทอร์เน็ตจึงกลายเป็นแรงผลักดันให้การวิจัย connectome mapping เดินหน้าเร็วขึ้น

อย่างไรก็ตาม เราควรแยกให้ออกว่าแมลงวันดิจิทัลที่เทรดหรือขุดบิตคอยน์ไม่ได้มี “ความเข้าใจ” การเงิน แต่เป็นการที่มนุษย์เอาโครงสร้างประสาทจากชีววิทยามาแปลเป็นระบบคำสั่งในโลกดิจิทัล เมื่อ proof of concept หลายชิ้นเริ่มชี้ว่าชีววิทยาอาจให้ประสิทธิภาพการคำนวณดีกว่าชิปซิลิคอนในบางงาน ทางเลือกของเรามีเพียงสองทาง คือยังยึดติดกับสถาปัตยกรรมเดิม หรือเริ่มออกแบบ AI โดยยอมรับว่าแม่แบบที่ดีที่สุดถูกซ่อนอยู่ในสมองของสิ่งมีชีวิตมาตลอด