Walter Simons (walter_simons) wrote,
Walter Simons
walter_simons

Искусственный интеллект - возьмемся за ум?


Обзор роботов, чей мозг подобен нашему.
он-лайн журнал The Guardian, 10. 04. 2008



Ньюмента (Numenta) одна из немногих компаний, которая хочет создать искусственный человеческий мозг.

Начнем с игры. На ноутбуке, Сабати Ахмед рисует прямоугольник, затем пририсовывает закорючки в виде «L» к боку и «T» к верху. «Что это?» спрашивает вице-президент компании Ньюмента. Молочная кастрюля? Автомобильный прицеп? Компьютер показывает, что, скорее всего, изображен … вертолет.

Хотя, это может выглядеть как игра с допотопного компьютера, демонстрация дает нам заглянуть в будущее обработки информации. Высокопроизводительные компьютеры могут играть в шахматы или прекрасно помогать метеорологам предсказывать погоду. Но четко различить собаку и кошку, по-прежнему не в состоянии.

Мозг работает параллельно, в отличие от последовательной обработки компьютерными процессорами. «Мы считаем,» говорит Ахмед, «что компьютеры могут приблизиться к возможностям мозга, если программы будут использовать принципы работы коры головного мозга». И наша программа демонстрирует этот принцип. (Да, действительно, написанная на питоне прога весьма устойчива к помехам, я бы даже сказал – цепляется за суть, а не за картинку! (качать тут) – WS)
"В Numenta считают," говорит Ахмед, "это знаменует начало нового этапа в компьютерной индустрии, подобно революции микрочипа 50 лет назад."

Воссоздание мозга!

Громких заявлений в Кремниевой Долине что грязи - по десять центов за дюжину. Но уверенность Ньюменты разделяют ученые и инженеры всего мира, работающие над созданием искусственного разума с помощью программных и аппаратных приложений. Они не только создают программы, использующие нейроалгоритмы, они воссоздают нерную ткань путем подробного моделирования и даже создают аппаратные версии неокортекса! Их цель - получить мощные компьютеры, взглянуть на структуру нашего мозга и разгадать тайны нашего сознания.

В конце 80х аспиранту Университета Калифорнии, Беркли, было отказано в разрешении на создание программной модели мозга для его диссертации. Но Джеф Хокинс, не пал духом, а направился в Кремниевую Долину, где он изобрел Palm Pilot и несколько лет спустя Treo. Компания Ньюмента является последней затеей богатого 50-летнего удачника. Их лозунг: Ньюмента разрабатывает алгоритм, аналогичный регулирующему наши познавательные способности.

Проект Хокинса строится на предположении Верона Монкасла, нейробиолога, который в 70х годах отметил, что нейроны коры организованы схожим образом, даже, если они из разных областей и выполняют разные функции. Горизонтально они разделяются на слои, а вертикально в колонки. Монкасл сделал вывод, что они работают по одному и тому же алгоритму. Единственное отличие состоит в том, какую информацию они обрабатывают.

Основываясь на этой идее, Хокинс видит работу неокортекса следующим образом. Наше мышление (и софт Ньюменты) основано на прогнозах, которые следуют из памяти. Память помогает нам делать упреждающий прогноз происходящего, анализируя входящую сенсорную информацию поуровнево, выделяя структуру из первоначального хаоса. Эта концепция помогает делать прогнозы будущего, когда встречается похожая ситуация.

Но не каждый в этом убежден до конца. Боб Найт, нейроспец из университета Бекерли, говорит, что теория Хокинса совпадает с нашими современными представлениями о работе мозга. Но он указывает на то, что теория упускает некоторые детали и экспериментальные доказательства. Для программ Ньюменты, которые призваны делать прогноз на основе предварительного опыта, эта критика не имеет значения. Это значит, говорит Ахмед, что если программы справляются, это еще не значит, что они дают абсолютно точную картину работы мозга.
Он также указывает на ранние успехи. EDSA Micro, в Сан-Диего, использует ранние версии программ для наблюдения за электрическими сетями. Локхэд Мартин применяет их для анализа спутниковых снимков для выявления таких объектов, как почтовые ящики, светофоры и мусоросборники. С целью получения разведывательной информации.

Другие инженеры-мозговеды хотят действительно скопировать мозг. Нейроученый Генри Маркрам и его коллеги из проекта Blue Brain Швейцарского федерального технологического института Лозанны хотят создать полную цифровую версию мозга, основываясь на последних научных данных. То есть, они не хотят реконструировать весь мозг, только один базовый элемент, колонку, состоящую из слоев коры. Ради простоты они имитируют колонку не человеческого мозга, а крысиного.

Всего два миллиметра в длину и полмиллиметра в толщину, эта область содержит 10000 нейронов со связями, ведущими к тысячам клеток головного мозга. Недавно группа Маркрама завершила важный этап - модель корковой колонки, что позволяет точно моделировать экспериментально происходящее в крысином мозгу. (отметим, что взаиморасположение и связи нейронов в колонке они не взяли с потолка или в справочник. Значит… они сканировали препарат мозга! А потом доводили модель «до ума» – WS)

Теперь ученые надеются смоделировать более крупные структуры. Для начала хотят узнать, как колонки встроены в структуру глиальных клеток, после этого смоделировать мозг крысы целиком.
27,23 КБ
К 2015 году, говорит Маркрам, «мы хотим смоделировать весь человеческий мозг». Это даст более глубокое понимание того, что происходит в мозгу у аутистов и эпилептиков ( хе-хе, знаем мы эти благочестивые мотивы :) они хотят построить ИИ, и переселиться в него! - WS)

Даже виртуальное воссоздание мозга для некоторых недостаточно. Они буквально надеются воплотить его в кремнии. Сейчас, конечно, компьютеры состоят из микрочипов, а не нейронов, используют периферию во главе с центральным процессором и до сих пор не в силах тягаться в параллельности с нейронами. Но есть пути, что бы микрочипы смогли подражать мозгу.

В 80е, инженер микроэлектронщик Карвер Мид установил, что сигналы от нервов можно имитировать электроникой. Это положило начало развитию кремниевой сетчатки, которая когда-нибудь сможет помочь слепым. Как и нервные клетки, эти нейроподобные чипы аналоги, ослабляют и усиливают электрические сигналы. (надеюсь, что действительно так, ведь сетчатка не просто сенсор, а, как раз, DSP суперпроцессор! – WS) Тем не менее, они имеют один недостаток – их структура «жесткосвязана», и они не могут имитировать способность мозга формировать новые соединения.

Добавление оперативки

Квабэна Бохен, бывший аспирант из Мид Ганы, а ныне профессор Стэндфордского университета, хочет решить эту проблему. Сидящий в крутом офисе, ученый держит прозрачную пластиковую коробочку с чипом, сделанным по его собственному замыслу. (не иначе, как чип от Т110! – WS) «С начала 80х я бился над созданием искусственных нейронов – тогда я мог лишь мечтать о таком микрочипе!»

Микроэлектронное чудо имитирует нейроны изнутри и снаружи. Аналоговые цепи моделируют ионные каналы мембраны клеток, которые позволяют проходить сигналам в клетку и из клетки наружу. Ее цифровые сигналы идут в близлежащие клетки, расположенные на подложке, а также в локальную память, в чип RAM, который перенаправляет сигнал другим клеткам. С этой вариабельной переадресацией чип функционирует, как пластичный мозг, изменяя соединения в тех случаях, когда необходимо.

Эти микросхемы могут быть не на столь подробны, как клеточные модели Маркрама из Лозанны, но они функционирует в режиме реального времени. «Вы можете нажать на клавишу и увидеть, как сигнал проходит через сеть - как это просто!» шутит Бохэн. Сейчас же нейромеханик работает над «Нейроматрицей» состоящей из 16 микросхем, которые будут имитировать до миллиона нейронов и до 6 миллиардов соединений. На сегодняшний день может быть сделано только с несколькими тысячами.
Устройство помещающееся в кормане будет иметь мощность 300 ТФлоп – в 10 раз больше, чем суперкомпьютер Blue Brain. После этого мы сможем тестировать разнообразные теории о мозге, и, надеюсь, найдем исчерпывающие ответы.
( это конечно круто, но «дурная голова рукам покоя не дает». Для мозга 1 М пренебрежительно мало, для проекта в «железе» дорого и много, ибо прежде функция, а не структура.. а ведь есть перцы, порывающиеся моделить нейрон молекулярно! – WS)

(C) Walter Simons
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

  • 27 comments