Umelý mozog: očarte myšlienky v stroji

Umelá inteligencia nemusí byť kópiou ľudskej inteligencie, takže projekt vytvorenia umelého mozgu, technologickej kópie toho ľudského, je trochu iná oblasť výskumu. Je však možné, že v určitom štádiu vývoja sa tento projekt môže stretnúť s vývojom AI. Nech je toto stretnutie úspešné.

Európsky projekt ľudského mozgu bol spustený v roku 2013. Oficiálne nie je definovaný ako „projekt umelého mozgu“. Skôr zdôrazňuje kognitívny aspekt, túžbu lepšie odrážať naše veliteľské centrum. Inovačný potenciál WBP nie je bezvýznamný ako stimul pre rozvoj vedy. Nemožno však poprieť, že cieľom vedcov pracujúcich na tomto projekte je vytvoriť fungujúcu simuláciu mozgu, a to v priebehu desaťročia, teda od roku 2013 do roku 2023.

Vedci sa domnievajú, že podrobná mapa mozgu by mohla byť užitočná pri obnove ľudského mozgu. Sto biliónov spojení v ňom vytvorených tvorí uzavretý celok – preto sa intenzívne pracuje na vytvorení mapy tejto nepredstaviteľnej zložitosti, nazývanej konektóm.

Tento termín bol prvýkrát použitý vo vedeckých prácach v roku 2005, nezávisle od seba dvoma autormi: Olafom Spornsom z University of Indiana a Patrickom Hagmannom z Univerzitnej nemocnice v Lausanne.

Vedci veria, že keď zmapujú všetko, čo sa deje v mozgu, potom bude možné postaviť umelý mozog, rovnako ako ľudský, a potom, ktovie, možno ešte lepšie ... Projekt vytvorenia konektómu v názve a podstate odkazuje na známy projekt na dešifrovanie ľudského genómu – Human Genome Project. Namiesto konceptu genómu iniciovaný projekt používa koncept konektómu na opis všetkých nervových spojení v mozgu. Vedci dúfajú, že zostrojenie kompletnej mapy nervových spojení nájde uplatnenie nielen v praxi vo vede, ale aj pri liečbe chorôb.

www.humanconnectomeproject.org

Prvým a zatiaľ jediným plne známym konektómom je sieť neurónových spojení v nervovom systéme caenorhabditis elegans. Bol vyvinutý 1986D rekonštrukciou nervovej štruktúry pomocou elektrónovej mikroskopie. Výsledok práce bol publikovaný v roku 30. V súčasnosti je najväčším výskumným projektom realizovaným v rámci novej vedy zvanej konektomika Human Connectome Project, financovaný americkým Národným inštitútom zdravia (celková suma XNUMX miliónov USD).

Spravodajský algoritmus

Vytvorenie syntetickej kópie ľudského mozgu nie je ľahká úloha. Možno bude jednoduchšie zistiť, že ľudská inteligencia je výsledkom relatívne jednoduchého algoritmu opísaného vo vydaní Frontiers in Systems Neuroscience z novembra 2016. Našiel ho Joe Tsien, neurológ z Augusta University of Georgia.

Jeho výskum vychádzal z takzvanej teórie konekcionizmu alebo teórie učenia v digitálnom veku. Vychádza z presvedčenia, že účelom učenia je naučiť sa myslieť, čo má prednosť pred získavaním vedomostí. Autormi tejto teórie sú: George Siemens, ktorý načrtol svoje predpoklady v práci Connectivism: A Theory of Learning for the Digital Age, a Stephen Downes. Kľúčovou kompetenciou je tu schopnosť správne využívať technologický pokrok a vyhľadávať informácie v externých databázach (tzv. know-where), a nie z informácií získaných v procese učenia, a schopnosť spájať a spájať ich s inými informáciami.

Na neurálnej úrovni teória popisuje skupiny neurónov, ktoré tvoria zložité a spojené zostavy, ktoré sa zaoberajú základnými pojmami a informáciami. Štúdiom experimentálnych zvierat s elektródami vedci zistili, že tieto nervové „zostavy“ sú preddefinované pre určité typy úloh. To vytvára určitý druh mozgového algoritmu s určitými logickými spojeniami. Vedci dúfajú, že ľudský mozog so všetkými komplikáciami nefunguje inak ako mozog laboratórnych hlodavcov.

Mozog z memristorov

Keď zvládneme algoritmy, možno by sa memristory mohli použiť na fyzickú simuláciu ľudského mozgu. Vedci z University of Southampton sa v tomto smere nedávno osvedčili.

Memristory britských vedcov, vyrobené z oxidov kovov, fungovali ako umelé synapsie na učenie (a opätovné učenie) bez vonkajšieho zasahovania pomocou súborov údajov, ktoré tiež obsahovali množstvo nepodstatných informácií, rovnako ako ľudia. Keďže si memristory pamätajú svoje predchádzajúce stavy, keď sú vypnuté, mali by spotrebovať oveľa menej energie ako bežné prvky obvodu. To je mimoriadne dôležité z hľadiska množstva malých zariadení, ktoré nemôžu a ani by nemali mať obrovskú batériu.

Samozrejme, toto je len začiatok vývoja tejto technológie. Ak by AI mala napodobňovať ľudský mozog, potrebovala by minimálne stovky miliárd synapsií. Sada memristorov, ktorú výskumníci použili, bola oveľa jednoduchšia, takže sa obmedzila na hľadanie vzorov. Southamptonská skupina však podotýka, že v prípade užších aplikácií by nebolo potrebné použiť taký veľký počet memristorov. Vďaka nim by bolo možné postaviť napríklad senzory, ktoré by klasifikovali objekty a identifikovali vzory bez ľudského zásahu. Takéto zariadenia budú užitočné najmä na ťažko dostupných alebo obzvlášť nebezpečných miestach.

Ak skombinujeme všeobecné objavy uskutočnené Human Brain Project, mapovanie „konektómov“, rozpoznávanie inteligentných algoritmov a technológiu memristorovej elektroniky, možno v budúcich desaťročiach budeme schopní postaviť umelý mozog, presnú kópiu osoby. Kto vie? Navyše, naša syntetická kópia je pravdepodobne lepšie pripravená na strojovú revolúciu ako my.