Unconventional Computing Laboratory (Alışılmadık Bilgi İşlem Laboratuarı), ilk bakışta temiz, pürüzsüz tezgahlarını kaplayan bilgisayarlar ve bilimsel aletlerle sıradan bir çalışma alanı gibi görünüyor. Ancak yakından baktığınızda anormallikler ortaya çıkmaya başlıyor.
PopSci ile paylaşılan bir dizi video, bu araştırmanın garip tuhaflıklarını gösteriyor: Dağınık masaların üzerinde, köpük benzeri bir maddeden elektrotların çıktığı büyük plastik kaplar ve üzerinde küçük istiridye mantarlarının büyüdüğü devasa bir anakart var.
Hayır, bu laboratuar “The Last of Us”tan sahneleri yeniden yaratmaya çalışmıyor. Oradaki araştırmacılar bir süredir böyle şeyler üzerinde çalışıyorlar: Laboratuar, 2001 yılında, gelecek yüzyılın bilgisayarlarının, donanım ve yazılımla uyum içinde çalışacak kimyasal veya canlı sistemlerden veya ıslak yazılımlardan oluşacağı inancıyla kuruldu.
Peki neden? Bu karmaşık dinamikleri ve sistem mimarilerini bilgi işlem altyapısına entegre etmek, teoride bilginin yeni yollarla işlenmesine ve analiz edilmesine izin verebilir. Ve deneysel biyoloji tabanlı algoritmalar, mikrop sensörleri ve kombucha devre kartlarının prototiplerinde görüldüğü gibi, kesinlikle son zamanlarda destek kazanmış bir fikir.
Başka bir deyişle, mantarların hesaplama ve algılama işlevlerini yerine getirip getiremeyeceğini görmeye çalışıyorlar.
Mantar bilgisayarlarında, mantarın dallanan, ağ benzeri kök yapısı olan miselyum, bir bilgisayarın elektronik bileşenlerinin yanı sıra iletkenler olarak işlev görüyor. (Unutmayın, mantarlar sadece mantarın meyve veren gövdesidir.) Elektrik sinyallerini alıp gönderebiliyor ve ayrıca hafızayı koruyabiliyorlar.
İngiltere, Bristol’deki West of England Üniversitesi’ndeki Unconventional Computing Laboratory’nin yöneticisi Andrew Adamatzky, “Miselyum kültürlerini kenevir veya ağaç talaşı ile karıştırıyorum ve ardından kapalı plastik kutulara yerleştiriyorum ve miselyumun substratı kolonize etmesine izin veriyorum, böylece her şey beyaz görünüyor” diyor. “Sonra elektrotlar yerleştiriyoruz ve miselyumun elektriksel aktivitesini kaydediyoruz. Böylece, stimülasyon yoluyla elektriksel aktiviteye dönüşüyor ve ardından yanıtı alıyoruz.” Bunun, herhangi bir bilgisayar bilimi bölümünde kimyasal, sıvı veya biyolojik maddenin bulunduğu Birleşik Krallık’taki tek ıslak laboratuvar olduğunu belirtiyor.
Günümüzün klasik bilgisayarları sorunları ikili dosyalar olarak görüyor: bu cihazların kullandığı geleneksel yaklaşımı temsil eden birler ve sıfırlar. Ancak, gerçek dünyadaki dinamiklerin çoğu her zaman bu sistem aracılığıyla değerlendirilemiyor. Araştırmacıların kuantum bilgisayarlar (molekülleri daha iyi simüle edebilen) ve canlı beyin hücresi tabanlı çipler (sinir ağlarını daha iyi taklit edebilen) gibi teknolojiler üzerinde çalışmasının nedeni budur. Çünkü bunlar bir dizi karmaşık, çok boyutlu fonksiyonlar kullanarak bilgiyi farklı şekillerde temsil edebilir ve işleyebilir ve belirli problemler için daha kesin hesaplamalar sağlar.
Bilim adamları, mantarların bir tür “internet” benzeri iletişimi kullanarak çevre ve çevrelerindeki organizmalarla bağlantı kurduğunu zaten biliyorlar. Bunun World Wide Web-WWW (Dünya çapında ağ) olarak anıldığını duymuş olabilirsiniz.
Bilim adamları, mantarların bu biyolojik ağ üzerinden sinyal göndermek için kullandıkları dili deşifre ederek, yalnızca yeraltı ekosistemlerinin durumu hakkında bilgi elde etmekle kalmayıp, aynı zamanda kendi bilgi sistemlerimizi geliştirmek için bunlardan faydalanabilir.
Mantar bilgisayarlar, geleneksel bilgisayarlara göre bazı avantajlar sağlayabilir. Günümüzün modern makinelerinin hızlarına hiçbir zaman yetişemeyecek olsalar da, hataya daha dayanıklı (kendi kendilerini yenileyebilirler), yeniden yapılandırılabilir (doğal olarak büyüyüp gelişebilirler) ve çok az enerji tüketebilirler.
Beyinde nöronlar, sinyalleri iletmek için ani hareketler ve modeller kullanırlar ve bu özellik, yapay sinir ağları yapmak için taklit edilmiştir. Miselyum da benzer bir şey yapar. Bu, araştırmacıların bir ani yükselişin varlığını veya yokluğunu sıfır veya bir olarak kullanabilecekleri ve bilgisayar programlama dilinde görülen çeşitli kapılarla ilişkili olarak tespit edilen ani yükselmelerin farklı zamanlamalarını ve aralıklarını kodlayabilecekleri anlamına gelir. Ayrıca miselyumu iki ayrı noktada uyarırsanız, aralarındaki iletkenlik artar ve daha hızlı ve daha güvenilir bir şekilde iletişim kurarak hafızanın oluşmasını sağlar. Bu tıpkı beyin hücrelerinin alışkanlıkları oluşturması gibidir.
Farklı geometrilere sahip miselyum, farklı mantıksal fonksiyonları hesaplayabiliyor ve bu devreleri, ondan aldıkları elektriksel tepkilere göre haritalandırabiliyor. Adamatzky, “Elektronları gönderdiğinizde, mantarlar baş veriyorlar” diyor. Buna “Mantardan beyin yapmayı planlıyorum diyebiliriz.” diyor.
Şimdiye kadar istiridye mantarları (Pleurotus djamor), hayalet mantarlar (Omphalotus nidiformis), köşeli mantarlar (Ganoderma resinaceum), Enoki mantarları (Flammulina velutipes), bölünmüş solungaç mantarları (Schizophyllum commune) ve tırtıl mantarları (Cordyceps militari) ile çalıştılar.
“Şu anda sadece fizibilite çalışmaları var. Adamatzky, “Sadece hesaplama yapmanın mümkün olduğunu ve temel mantıksal devreleri ve temel elektronik devreleri miselyumla uygulamanın mümkün olduğunu gösteriyoruz” diyor. “Gelecekte, daha gelişmiş miselyum bilgisayarları ve kontrol cihazları geliştirebiliriz.”
