#29 - 02/2024

Όταν τα ρομπότ τεχνητής νοημοσύνης κάνουν γενετική μηχανική: η έκρηξη των τεχνητών πρωτεϊνών και η βιοπειρατεία της τεχνητής νοημοσύνης

«Τα όρια παραβιάζονται τώρα. Πλησιάζουμε σε ένα σημείο καμπής με την άφιξη αυτών των τεχνολογιών ανώτερης τάξης, των πιο βαθιών στην ιστορία. Το επερχόμενο τεχνολογικό κύμα βασίζεται κυρίως σε δύο τεχνολογίες γενικής χρήσης, ικανές να λειτουργούν τόσο στο πιο μεγάλο όσο και στο πιο λεπτομερές επίπεδο: την τεχνητή νοημοσύνη και τη συνθετική βιολογία».

Mustafa Suleyman, συνιδρυτής της DeepMind (τώρα ανήκει στην Google) και της Inflection AI

“Text-to-organism” είναι η συντομογραφία μου για ένα φανταστικό σύστημα όπου πληκτρολογείτε (σε κείμενο) τα χαρακτηριστικά που θέλετε για έναν γενετικά τροποποιημένο οργανισμό και στη συνέχεια ένας αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης σχεδιάζει το DNA για εσάς, ίσως ακόμη και εκτυπώνοντας το τροποποιημένο DNA έτοιμο να ενσωματωθεί σε έναν ζωντανό οργανισμό.

Σε αντίθεση με το Midjourney ή το ChatGPT, η δυνατότητα μετατροπής κειμένου σε οργανισμό δεν υπάρχει ακόμα - αλλά δεν είναι τόσο μακριά όσο θα μπορούσατε να υποθέσετε. Μαζί με άλλες εξελίξεις κατά μήκος των ταχέως συγχωνευόμενων συνόρων της τεχνητής ζωής και της τεχνητής νοημοσύνης, οι εξελίξεις που πριν από τρία χρόνια θα κατατάσσονταν στην ενότητα «Επιστημονική Φαντασία/Φαντασία» χαρακτηρίζονται τώρα ως «Επιχειρήσεις/Κεφάλαιο Επιχειρήσεων». […]

Μιλώντας για χάραξη πολιτικής, είμαι μέλος της Πολυθεματικής Ειδικής Τεχνικής Ομάδας Εμπειρογνωμόνων (mAHTEG - Multidisciplinary Ad Hoc Technical Expert Group) του ΟΗΕ για τη Συνθετική Βιολογία - στο πλαίσιο της Σύμβασης για τη Βιοποικιλότητα. Είμαστε μια μικρή ομάδα που έχει επιφορτιστεί από τις κυβερνήσεις με τη «σάρωση του ορίζοντα, την αξιολόγηση και την παρακολούθηση» των νέων εξελίξεων στη γενετική μηχανική αιχμής (ή «συνθετική βιολογία»). Χάρηκα όταν η mAHTEG ανέλαβε αυτό το θέμα της ενσωμάτωσης της τεχνητής νοημοσύνης και της συνθετικής βιολογίας. Ωστόσο, όταν άρχισα να εξετάζω πιο προσεκτικά, έμεινα έκπληκτος από το πόσο πολύ είχε προχωρήσει ο τομέας. Ειδικότερα, φαίνεται ότι οι εξελίξεις στη λεγόμενη «generative AI» - η παραγωγή νέων κειμένων, εικόνων, βίντεο κ.λπ. όπως το παράδειγμα του ChatGPT της Open AI - φέρνει τώρα μια παράλληλη μετατόπιση στον τρόπο με τον οποίο η ζωή μπορεί να επανασχεδιαστεί, να χειραγωγηθεί και να κατασκευαστεί. Έχει επίσης επιφέρει έναν καταιγισμό από πρόσθετα κεφάλαια, εταιρικού ενθουσιασμού και διαφημιστικής εκστρατείας στον ήδη πυρακτωμένο εμπορικό χώρο που είναι γνωστός ως «Syn Bio». Οι μεγαλύτεροι εταιρικοί παίκτες στην επανάσταση της Τεχνητής Νοημοσύνης, πολλοί από τους οποίους δεν έχουν θεσμικό υπόβαθρο στη βιολογία, αρχίζουν τώρα με ανυπομονησία να παίζουν με τα πιο μικρά μέρη των έμβιων όντων. Όπως έγραψα πρόσφατα στους συναδέλφους μου μέλη του mAHTEG «η τρέχουσα ταχύτητα, οι επενδύσεις και οι μετατοπίσεις στις τεχνικές και εταιρικές εξελίξεις σε αυτό το πεδίο θα πρέπει να μας κάνει όλους να καθόμαστε στις θέσεις μας με μεγάλη προσοχή και εστίαση για να ασχοληθούμε με αυτό το θέμα».

Η «συνθετική βιολογία» (Syn Bio) είναι περισσότερο γνωστή στους κύκλους της τεχνολογίας, των επενδύσεων και της επιστημονικής πολιτικής [1περισσότερα: Συνθετική βιολογία και μοριακός προγραμματισμός: τα κύτταρα ως αλυσίδα της (ανα-)παραγωγής, Cyborg νο 5, Φλεβάρης 2016 - Συνθετική βιολογία, η γενεαλογία: η ζωή είναι φτηνη!, Cyborg νο 20, Φλεβάρης 2021.]. Παρουσιάζεται ως η κατασκευή ή ο «προγραμματισμός» τεχνητών μορφών ζωής (ένα είδος «ΓΤΟ 2.0» ή «ακραίας γενετικής μηχανικής»). Ως τομέας η Syn Bio θεμελιώθηκε πριν από δύο δεκαετίες πάνω στη χρήση μεγάλων συνόλων γονιδιωματικών δεδομένων (big data) και νέων εργαλείων με τα οποία οι γενετικοί μηχανικοί θα μπορούσαν ορθολογικά να επανασχεδιάσουν βιολογικά μέρη, οργανισμούς και συστήματα. Η χρήση της τεχνητής νοημοσύνης για τον επανασχεδιασμό της γενετικής υπήρχε πάντα σε κάποια μορφή. Εταιρείες συνθετικής βιολογίας όπως οι Amyris Biotechnologies, Zymergen και Gingko Bioworks (μόνο η τελευταία υπάρχει ακόμη) χρησιμοποιούν μορφές τεχνητής νοημοσύνης, εδώ και πάνω από μια δεκαετία - αξιοποιώντας αλγορίθμους για την ταξινόμηση γονιδιωματικών δεδομένων και την επιλογή βιώσιμων αλληλουχιών DNA στο πλαίσιο των διαδικασιών σχεδιασμού γονιδιώματος. Ωστόσο, τον περασμένο χρόνο, η κυκλοφορία μαζικών «θεμελιωδών μοντέλων» τεχνητής νοημοσύνης (όπως το ChatGPT της Open AI, το Bard της Google, το LLAMA της Meta ή το Stable Diffusion της Stability AI) δεν επέφερε μόνο μια ιστορική αλλαγή στο χώρο της τεχνητής νοημοσύνης. Τώρα οδηγεί επίσης μια παράλληλη αλλαγή στο χώρο της Syn Bio. Αυτή η αλλαγή περιγράφεται ως μια κίνηση από τη «discriminative AI» στην «generative AI» και στη βιοτεχνολογία συνοδεύει μια αλλαγή από τη γονιδιωματική ανάλυση σε μια πιο γενετική συνθετική βιολογία.

Για να το θέσουμε χονδρικά, ενώ η discriminative AI της προηγούμενης δεκαετίας αφορούσε την ταξινόμηση των διαφορών μεταξύ των δεδομένων για τον εντοπισμό συστάδων και ακραίων τιμών (αυτοματοποιημένη ανάλυση υψηλής απόδοσης), η generative AI παράγει άμεσα νέες μορφές ή αναδιατάξεις αυτών των δεδομένων (αυτοματοποιημένος de-novo σχεδιασμός υψηλής απόδοσης). Τα σημερινά μεγάλα γλωσσικά μοντέλα (LLM), όπως το ChatGPT, ανταποκρίνονται σε ένα ανθρώπινο αίτημα ή «προτροπή» προβλέποντας ποια στοιχεία δεδομένων θα ικανοποιήσουν κατά πάσα πιθανότητα το αίτημα του χρήστη. Στη συνέχεια, η ΤΝ συνθέτει αυτόματα κείμενα, εικόνες ή βίντεο που μας φαίνονται ως εντελώς νέα και δημιουργικά, αλλά στην πραγματικότητα είναι απλώς μια σειρά από προβλέψεις. Τα προγράμματα της generative AI εξάγουν αυτές τις νέες μορφές στον κόσμο ως συνθετικές εικόνες, συνθετικό κείμενο, συνθετικό βίντεο κ.λπ.
Ο μηχανισμός με τον οποίο λειτουργεί η δημιουργική τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να μοιάζει λίγο με μαγεία, αλλά στην πραγματικότητα είναι απλώς στατιστική. Πρώτα αυτά τα συστήματα περνούν από μαζική υπολογιστική «μηχανική μάθηση» ή «εκπαίδευση». Αυτή ταξινομεί και χαρτογραφεί μοτίβα σχέσεων μεταξύ στοιχείων μέσα σε δισεκατομμύρια ψηφιακά εισερχόμενα κείμενα και εικόνες για να δημιουργήσει αλγοριθμικούς κανόνες. Πχ αυτή η μηχανική εκπαίδευση μπορεί να καταγράψει πόσο πιο συχνά η λέξη «πίτσα» συνδέεται με τη λέξη «τυρί» παρά με τη λέξη «ελέφαντας» - και να φτιάξει έναν κανόνα από αυτό. Οι ειδικοί της ΤΝ στη συνέχεια «τελειοποιούν» αυτά τα γενικά μοντέλα σχέσεων σε πιο εξειδικευμένα σύνολα δεδομένων (για να βελτιώσουν τους κανόνες). Το σύστημα παράγει στη συνέχεια αποτελέσματα που συνάδουν με τους αλγοριθμικούς κανόνες που έχει συμπεράνει το εκπαιδευμένο μοντέλο, επιλέγοντας το πιο πιθανό πράγμα στατιστικά (πχ την πιο πιθανή επόμενη λέξη σε μια παράγραφο). Αυτό δημιουργεί φαινομενικά νέες παραλλαγές κειμένου ή εικόνας που ικανοποιούν το αίτημα των χρηστών για νέα αλλά συνεκτικά «συνθετικά μέσα». […]

Συνθετική βιολογία ενισχυμένη από την ΑΙ

Έχοντας φαινομενικά κατακτήσει την παραγωγή συνθετικών κειμένων, εικόνων, ήχων και βίντεο, οι κορυφαίες εταιρείες τεχνητής νοημοσύνης (στις οποίες περιλαμβάνονται οι μεγαλύτερες και πλουσιότερες εταιρείες του κόσμου με βάση την κεφαλαιοποίηση της αγοράς) εστιάζουν τώρα στην αξιοποίηση άλλων εμπορικά πολύτιμων μορφών «γλώσσας» στις οποίες θα μπορούσαν να εκπαιδεύσουν τα «μεγάλα γλωσσικά μοντέλα» τους. Ειδικότερα, υπάρχει απίστευτος ενθουσιασμός για την τεχνητή νοημοσύνη όσον αφορά την κατάκτηση των βιολογικών «γλωσσών» της γονιδιωματικής και της πρωτεϊνομικής (και κατ' επέκταση του πεδίου της συνθετικής βιολογίας). Έχοντας «αναστατώσει» θεαματικά τη γραφιστική σχεδίαση, τη συγγραφή σεναρίων, τη διαφήμιση, τον κινηματογράφο, το νομικό επάγγελμα, τη δημοσιογραφία και πολλά άλλα, τώρα οι βιομηχανίες της ζωής (γεωργία, τρόφιμα, συντήρηση, υγειονομική περίθαλψη) καθώς και η βιολογική παραγωγή υλικών βρίσκονται σταθερά στο στόχαστρο των εταιρειών τεχνητής νοημοσύνης που αναζητούν την επόμενη «εφαρμογή που θα τα σπάει» ή την επόμενη γερή πληρωμή τους. Αυτό θεωρείται ως το επόμενο εμπορικό σύνορο πολλών τρισεκατομμυρίων δολαρίων για την επανάσταση της generative AI που θα «συνταράξει την αγορά» και θα αποφέρει μεγάλες απολαβές στους επενδυτές.

[...]

...η συνέχεια στο έντυπο τεύχος του Cyborg.
[ σημεία διακίνησης ]

Τίτλος πρωτότυπου: The Artificial Intelligence / Artificial Life convergence. Part 1: When AI Bots do Genetic Engineering, 11/01/2024

Συγγραφέας: Jim Thomas

Πηγή: https://www.scanthehorizon.org/p/dnai-the-artificial-intelligence

Μετάφραση: Harry Tuttle

Σημείωση

1 - Για περισσότερα: Συνθετική βιολογία και μοριακός προγραμματισμός: τα κύτταρα ως αλυσίδα της (ανα-)παραγωγής, Cyborg νο 5, Φλεβάρης 2016 - Συνθετική βιολογία, η γενεαλογία: η ζωή είναι φτηνη!, Cyborg νο 20, Φλεβάρης 2021. [ επιστροφή ]