Perkembangan teknologi komputasi memasuki tahap baru yang tidak lagi sepenuhnya bergantung pada chip silikon. Sebuah perusahaan teknologi di Australia mulai mengoperasikan komputer biologis yang memanfaatkan sel otak hidup sebagai bagian dari sistem pemrosesan data.
Perusahaan tersebut adalah Cortical Labs yang berbasis di Melbourne, Australia. Di pusat data miliknya, hari kerja dimulai dengan aktivitas yang tidak biasa bagi sebuah datacenter. Teknisi harus mengganti cairan khusus yang meniru cairan serebrospinal, yaitu cairan yang biasanya melindungi dan mengelilingi otak manusia.
Langkah ini diperlukan karena neuron hidup yang digunakan dalam sistem komputasi tersebut mengonsumsi oksigen dan glukosa dari cairan tersebut selama beroperasi. Setelah sekitar 24 jam, kandungan nutrisi dalam cairan menurun sehingga harus diganti agar sel tetap aktif.
Selain cairan nutrisi, teknisi juga menyesuaikan komposisi gas di dalam lingkungan komputer biologis. Sistem tersebut diatur agar memiliki kadar oksigen sekitar lima persen, dengan tambahan nitrogen dan karbon dioksida untuk menciptakan kondisi yang stabil bagi neuron.
Konsep komputer biologis masih berada pada tahap awal pengembangan. Namun para peneliti percaya bahwa jaringan neuron hidup memiliki kemampuan belajar yang berbeda dibandingkan komputer tradisional. Dalam lingkungan simulasi tertentu, neuron dapat beradaptasi dengan kondisi yang diberikan dan mencari solusi baru terhadap masalah yang dihadapi.
Pendekatan ini dianggap menarik karena sel saraf memiliki mekanisme belajar alami yang sangat efisien. Pendiri dan CEO Cortical Labs, Hon Weng Chong, menyatakan bahwa neuron mampu menemukan pola dan strategi baru tanpa sekadar mengolah ulang informasi seperti yang sering dilakukan model kecerdasan buatan berbasis bahasa.
Keunggulan lain yang sering disebut adalah efisiensi energi. Jaringan neuron biologis dapat melakukan proses komputasi dengan konsumsi daya yang jauh lebih kecil dibandingkan pusat data konvensional yang membutuhkan ribuan GPU dan sistem pendingin besar.
Meski demikian, teknologi ini masih menghadapi banyak tantangan. Salah satu hambatan utama adalah pasokan sel yang digunakan untuk membangun jaringan neuron tersebut. Saat ini belum banyak institusi yang mampu menyediakan sel dalam skala besar atau memiliki fasilitas khusus untuk mengelolanya.
Industri komputasi biologis bahkan diperkirakan membutuhkan fasilitas khusus yang berfungsi seperti pabrik chip di industri semikonduktor. Jika fasilitas semacam itu muncul, pengembangan komputer biologis dapat berlangsung jauh lebih cepat dan teknologi ini berpotensi lebih mudah diakses.
Untuk memperluas penggunaan teknologinya, Cortical Labs mulai menawarkan layanan cloud berbasis komputer biologis. Perusahaan tersebut menempatkan sekitar 120 unit perangkat komputasi yang disebut CL1 di dalam datacenter mereka.
Melalui layanan ini, peneliti dapat menjalankan kode menggunakan bahasa pemrograman Python atau membuat eksperimen melalui lingkungan kerja seperti notebook komputasi ilmiah. Akses dilakukan secara online layaknya layanan cloud modern.
Namun proses menjalankan komputasi di sistem biologis tidak secepat server konvensional. Persiapan perangkat bisa memakan waktu hingga satu minggu. Tim teknisi harus menyiapkan jenis sel yang dibutuhkan dan menyesuaikan lingkungan fisik agar neuron dapat bekerja dengan stabil.
Karena eksperimen masih bersifat eksploratif, pengguna biasanya menyewa beberapa unit sekaligus untuk memastikan hasil penelitian dapat direplikasi dan dibandingkan dengan kelompok kontrol.
Cortical Labs memperkirakan pengguna awal layanan ini akan datang dari laboratorium penelitian yang belum memiliki fasilitas sendiri, serta organisasi yang ingin mulai mempelajari teknologi komputasi generasi baru. Beberapa perusahaan besar bahkan diketahui mulai melakukan investasi awal di bidang komputasi eksperimental seperti kuantum dan biologis untuk memahami potensi jangka panjangnya.
Penelitian yang mendasari teknologi ini sebenarnya sudah dilakukan beberapa tahun lalu. Para ilmuwan pernah menunjukkan bahwa jaringan neuron yang ditumbuhkan di laboratorium dapat belajar memainkan permainan sederhana seperti Pong. Dalam eksperimen lain, sistem tersebut bahkan mampu mempelajari permainan klasik seperti DOOM.
Eksperimen tersebut menunjukkan bahwa jaringan neuron biologis dapat menerima sinyal listrik dari sistem komputer dan meresponsnya secara adaptif. Interaksi ini menciptakan jembatan antara komponen biologis dan perangkat elektronik.
Ke depan, para pengembang berharap sebagian besar proses perawatan komputer biologis dapat diotomatisasi sehingga tidak lagi membutuhkan penanganan manual terhadap cairan dan gas setiap hari.
Jika hambatan teknis berhasil diatasi, komputasi berbasis neuron hidup berpotensi membuka pendekatan baru dalam pengembangan kecerdasan buatan dan simulasi ilmiah. Teknologi ini juga bisa menjadi salah satu jalur alternatif ketika kemampuan komputasi berbasis chip silikon mulai menghadapi batas fisik.