Штучний мозок: зачарувати думку в машині
Штучний інтелект не обов'язково має бути копією людського інтелекту, тому проект створення штучного мозку, технологічної копії людського — це дещо інша область досліджень. Однак не виключено, що на якомусь етапі розвитку цей проект може зустрітися із розвитком ІІ. Нехай це буде успішна зустріч.
Європейський проект людського мозку було запущено у 2013 році. Офіційно не визначається як «проект зі створення штучного мозку». Швидше тут наголошується на когнітивному аспекті, прагнення краще відобразити наш командний центр. Не позбавлений значення інноваційний потенціал ВБП як стимул розвитку науки. Проте не можна заперечувати, що метою вчених, які працюють над цим проектом, є створення робочої симуляції мозку, і це протягом десятиліття, тобто з 2013 до 2023 року.
Вчені вважають, що докладна карта мозку може бути корисною для відтворення людського мозку. Сто трильйонів з'єднань, виконаних у ньому, утворюють замкнене ціле — тому ведеться інтенсивна робота зі створення карти цієї неймовірної складності, яка називається коннектомом.
Термін вперше був використаний у наукових працях у 2005 році, незалежно один від одного, двома авторами: Олафом Спорнсом з Університету Індіани та Патріком Хагманном з університетської лікарні Лозанни.
Вчені вважають, що як тільки вони складуть карту всього, що відбувається в мозку, тоді можна буде побудувати штучний мозок, зовсім як людський, і тоді, хто знає, можливо, навіть краще. Проект створення коннектома за назвою та суттю відсилає до відомого проекту розшифровки геному людини – Human Genome Project. Замість концепції геному ініційований проект використовує концепцію коннектом для опису сукупності нейронних зв'язків мозку. Вчені сподіваються, що побудова повної карти нейронних зв'язків знайде застосування не тільки на практиці в науці, а й при лікуванні захворювань.
www.humanconnectomeproject.org
Першим і поки що єдиним повністю відомим коннектомом є мережа з'єднань нейронів у нервовій системі caenorhabditis elegans. Він був розроблений шляхом тривимірної реконструкції структури нерва за допомогою електронної мікроскопії. Результат роботи було опубліковано ще 1986 року. В даний час найбільшим дослідницьким проектом, що здійснюється в рамках нової науки під назвою коннектоміка, є проект вивчення коннектом людини - The Human Connectome Project, що фінансується Американським національним інститутом здоров'я ( на загальну суму 30 мільйонів доларів).
Алгоритм інтелекту
Створення синтетичної копії людського мозку – непросте завдання. Можливо, буде простіше виявити, що людський інтелект є результатом простого алгоритму, описаного в листопаді 2016 року в журналі Frontiers in Systems Neuroscience. Його знайшов Джо Цієн, нейробіолог із Університету Августа Джорджії.
Його дослідження ґрунтувалися на так званому теорію коннективізму, або теорію навчання в епоху цифрових технологій. Він ґрунтується на переконанні, що мета навчання полягає в тому, щоб навчитися думати, що має пріоритет над набуттям знань. Авторами цієї теорії є Джордж Сіменс, який виклав свої припущення в документі «Коннективізм: теорія навчання для цифрової епохи», і Стівен Даунс. Ключовою компетенцією тут є вміння правильно використовувати технологічні досягнення та знаходити інформацію у зовнішніх базах даних (так званих ноу-де), а не з інформації, засвоєної у процесі навчання, та вміння асоціювати та пов'язувати їх з іншою інформацією.
На нейронному рівні теорія визначає групи нейронів, що утворюють складні та пов'язані збірки, які мають справу з основними поняттями та інформацією. Вивчаючи піддослідних тварин з допомогою електродів, вчені виявили, що це нейронні «складання» зумовлені певних типів завдань. Це створює свого роду мозковий алгоритм із певними логічними зв'язками. Вчені сподіваються, що мозок з усіма його ускладненнями функціонує не інакше, ніж мозок лабораторних гризунів.
Мозок із мемісторів
Як тільки ми освоїмо алгоритми, можливо, мемрістор можна буде використовувати для фізичного моделювання людського мозку. Вчені з Університету Саутгемптона нещодавно довели свою корисність щодо цього.
Мемристори британських вчених, виготовлені з оксидів металів, діяли як штучні синапси для навчання (і повторного навчання) без стороннього втручання, використовуючи набори даних, які також містили багато нерелевантної інформації, як це роблять люди. Оскільки мемрістори запам'ятовують свої попередні стани при вимкненні, вони повинні споживати набагато менше електроенергії, ніж звичайні елементи схеми. Це дуже важливо з погляду цілого ряду невеликих пристроїв, які не можуть і не повинні мати величезну батарею.
Звісно, це лише початок розвитку цієї технології. Якби ІІ імітував людський мозок, йому знадобилися б як мінімум сотні мільярдів синапсів. Набір мемістристорів, використаний дослідниками, був набагато простішим, тому він обмежувався в роботі пошуком закономірностей. Однак група з Саутгемптона зазначає, що у разі більш вузьких областей застосування не було б потреби використовувати таку велику кількість мемісторів. Завдяки їм можна було б побудувати, наприклад, датчики, які б класифікували об'єкти та виявляли закономірності без втручання людини. Такі пристрої особливо корисні у важкодоступних або особливо небезпечних місцях.
Якщо ми об'єднаємо спільні відкриття, зроблені в рамках проекту «Людський мозок», картування «коннектомів», розпізнавання алгоритмів інтелекту та технології мемристорної електроніки, можливо, у перспективі десятиліть ми зможемо побудувати штучний мозок, точну копію людей. Хто знає? Більше того, наша синтетична копія, ймовірно, краще підготовлена до машинної революції, ніж ми.
