ТЪРСИ
Гледане на Кафе

Проектът Human Brain – изкуствен интелект за милиард евро

  Европейската комисия избра проекта за симулация на човешки мозък от суперкомпютър, като един от най-приоритетните за науката. Ръководител на проекта е неврологът Хенри Маркрам (Henry Markram) от Швейцарския федерален технологичен институт в Лозана и ще получи за реализацията му 0,5 млрд. евро. Още толкова трябва да бъдат внесени от самия институт и частни компании, в продължение на 10 години.
 Какво да очакваме от толкова широко мащабна инициатива и каква е нейната техническа страна?   Андрей Василков предлага професионалното мнение на неврофизиологът, кандидат на медицинските науки Алексей Николаевич Долецки.

Гледане на Кафе
Алексей Николаевич Долецки (неврофизиолог, к.м.н.)

- В сайта на проекта Human Brain се посочва, че това е опит да се включат и обединят в един свръхсложен модел всички известни данни за работата на мозъка. Възможно ли е да се направи това днес?

- Моделирането на мозъка никога не е включвало последните научни изследвания. Използва се само многократно проверена и не подлежаща на съмнение информация. Отнема доста време, докато резултатите от нови експерименти получат потвърждение и признание в научния свят. След това всичко се описва от математици и се въплъщава в алгоритмите на програмисти, други адаптират и пускат програмният код на конкретния хардуер. Това е един много дълъг процес, така че изоставането на компютърните модели на мозъка от съвременните представи за него, винаги е било няколко години.

- Какви са основните проблеми при моделиране на мозъка?

- При опит да се формализира и опише на програмно ниво функционирането на мозъка, трудности възникват, буквално, при всяка стъпка. От времето на Ходжкин и Хъксли, всичко много се е променило. Дори (почти) просто нещо, като йонният транспорт през клетъчната мембрана, продължава да удивлява. Ако преди се говореше просто за „калиев канал“, то сега са разграничени множество подтипове на невронни калиеви канали и дори се посочват възможности за конверсия на различни йонни канали един в друг. Каква е физиологичната роля на това многообразие и как става преобразуването – наистина е неизвестно. А по какъв алгоритъм се моделира това – още повече.

- С други думи, дори разполагайки със солидна изчислителна мощност, ще се наложи по-грубо описание на физиологичните процеси, изхождайки от множеството предположения?

- Разбира се. Освен това, самите принципи на мозъчната дейност са близки до тези, на аналоговите устройства, а се опитват да опишат мозъка в рамките на ясната логика в цифровите устройства, изкуствено въвеждайки поливариантност. Ако се докоснем, в частност, до добре познатите свойства на хистерезиса / зависимостта на реакцията на нервната система от реакцията на предходни дразнители/ можем да си спомним работата на Наталия Бехтерева. Тя показа, че невротрансмитерите могат да влияят на близко разположените синапси. Най-близката аналогия в техниката са паразитните съединявания или  загубите на ток, с които всячески се борят, а мозъкът работи точно с тях – това е неговото нормално състояние.

Видеото е компютърна анимация на нервната система и синаптичната трансмисия.

- Чух мнения, че дори чисто морфологично, неокортексът е доста динамична структура. Всеки неврон е свързан с няколко (от десетки до десетки хиляди) други. Как се променя броя и взаимовръзката в рамките на жизнения цикъл? Как това ще бъде взето предвид в бъдещия модел?

- Аз предпочитам идеята, че морфологично броят на връзките е постоянен, а последващите изменения имат функционален характер. Ако невронът има десет хиляди връзки с други, то не означава, че постоянно използва всички. Още веднъж, ние без проблем може да видим тези връзки структурно, но проучването им на функционално ниво е доста по-сложно.

/Свойството модулност, на неокортексът, изключително опростява моделирането на мозъчната дейност. Спечелването на конкурса от Швейцарският институт в голяма степен се дължи на предходния проект Blue Brain, започнал през юли 2005 г. с подкрепата на IBM.

Към края на 2007 г. бяха обявени първите резултати. Използвайки суперкомпютър от серията Blue Brain с осем хиляди процесора и софтуер NEURON, изследователи за пръв път успяха да създадат на базата на биологични данни, модел на една неврална колонка на плъх. При хората, те са милиони.

    Друга важна характеристика на Blue Brain е, че компютърната симулация можела автоматично да се проверява и калибрира преди всяко изпитване. В противен случай, всеки следващ експеримент винаги би преминавал под влиянието на предишните./

- Често може да чуете становището, че броят на микро транзисторите в многопроцесорните компютри е сравним с брой на невроните в мозъчната кора. Колко, въобще, е коректно такова сравнение?

- Много измамно. В същия проект, Blue Gene, работата един неврон едва се симулирала от един процесор с милиони микро транзистори. Допълнително, отделни алгоритми описвали характеристиките на синаптичните връзки и свойствата на нервната тъкан като цяло.

- Какво значение може да има Human Brain за решаването на задачи, в областта на изкуствения интелект?

- С трактовката на термина "изкуствен интелект" до сега има някои разногласия. Под него се разбира както програмата, имитираща максимално точно мисловния процес на човека /силно AI/, така и набора от „умни“ алгоритми за изпълнение на отделни, тясно специализирани функции /слабо AI/. Специалистите обикновено подразбират второто – например, разпознаването на образи или разработването на стратегии за игра на шах, а сценаристите – първото (SkyNet, VIKI, GlaDOS).

- Може ли да се каже, че независимо от конкретната област на прилагане, задачата се свежда до това, да бъде научен на адекватни реакции спрямо дразнителите? Самостоятелно да се учи да прави това всеки път по-добре и да прогнозира промените в ситуацията според предходното и текущо състояние?

- В крайна сметка, да. За „слабото“ AI определена затвореност и тясна специализация е разумно ограничение, но моделът на „силното“ AI изисква различен подход. Те се опитват да имитират работата на мозъка, а той постоянно получава отвън поток от сигнали за анализ. Моделът му трябва да бъде отворен, можещ коректно да обработва или поне да филтрира сигнал, непредвиден от разработчика.

/При разпознаване на текст, „умният“ софтуер преобразува определена символна последователност «$e$quIpedal0ph0bia» в дума «sesquipedalophobia». За разлика от човека, не се страхува от дълги думи. Така също, не би могъл да се досети, че това е вашата парола и не трябва да я променя.

Друг пример – програма за управление на безпилотен самолет. Компютърът управлява височината, ориентирайки се, най-вече, по показанията на алтиметъра. Какво се случва, ако тези показания по време на полета изведнъж станат нулеви, отрицателни или невъзможно големи? Програмата на класическия компютър ще се срине, а AI трябва да разпознае грешката и да игнорира неверните данни./

- Доколко сега може да се съди, че създаваният в Human Brain модел ще се съобразява с необходимостта от отвореност?

- Още преди финансирането те посочиха факта, че платформата neurorobotics ще позволи изпробването на получените модели за автономно управление върху различни роботи. Мисля, че моделът, в крайна сметка, ще получи набор от сензори и постоянен поток от външни сигнали.

- Новият проект Human Brain е оценен на милиард евро и десетгодишен труд на много специалисти. Използваният в него компютър, вероятно ще влезе в първите ТОП 500. И всичко това, за груб модел на работата на чифт невронни колонки?

-  За повече е трудно да се изчисли, но това е много важна стъпка. Сега сме повече или по-малко наясно със структурата на кората на главния мозък /достигнахме молекулярно ниво/, но представите ни за това, как функционира, са много повърхностни. Просто не бива да се мисли, че ако сега моделираме две невронни колони, след десет години ще правим по сто – тук зависимостта е доста по-сложна.
  Освен очевидната роля в областта на неврофизиологията, такъв модел е необходим за изясняване механизма на психичните заболявания и възможност да се разработят принципи за тяхната обективна класификация. Той ще позволи провеждането на първичен скрининг на активните съставки на бъдещите фармацевтични продукти и по-ефективно решаване на предизвикателствата в областта на изкуствения интелект.

 Проектът Human Brain предвижда създаването на модел на еволюционно най-младата част - неокортексът, а не пресъздаване работата на целия главен мозък. За сега учените са технически ограничени до симулирането на единични структурно-функционални елементи от кората на двете полукълба на главния мозък – шестслойни невронни колони.

Гледане на Кафе
Дата: 16 - ти февруари 2013г.

Виж източниците за тази статия
Търсене: Проектът Human Brain изкуствен интелект за милиард евро
Проектът Human Brain – изкуствен интелект за милиард евро
Европейската комисия избра проекта за симулация на човешки мозък от суперкомпютър, като един от най-приоритетните за науката.
Учат изкуствен интелект да играе ръчно на компютърни игри
По начало, значението на думите за компютъра е неизвестно. Regina Barzilay и колегите и са предложили просто решение на идеята – обикновена компютърна стратегия с вградено ръководство за играча.
Инженери ще издигат във въздуха изкуствен облак
Концепцията са я разработили учени от университета в Катар
От електронен - към изкуствен мозък
Изкуственият аналог на малкия мозък в експерименти върху животни се оказал напълно функционален: електронната протеза превеждала сензорните данни в двигателни реакции и осигурявала изработването на условен рефлекс.
Седем от най-обещаващите възможности за възкресение
Сензорен костюм, крионика, биоприсъствие – много са опитите животът след смъртта да стане реалност. Борбата на човечеството със смъртта датира от зараждането на човешката цивилизация.
Великобритания се готви да стартира първият голям геоинженерен проект
Вярвате или не, но екип от британски учени, ще обяви официално разработката на първия изкуствен вулкан в света.
Анализ на кръвта дава отговор за продължителността на живота ви
В края на 2011 година на европейската публика ще бъде предложен анализ на кръвта /за някакви си 500 евро/, по резултатите на който бихте могли да разберете вероятната продължителност на живота си.
Светът в 2 минути
През 2012 г. YouTube стартира проектът .Светът в 2 минути.
Робот-уста се учи да пее
Проектът е опит за максимално точна имитация на човешкия орган.
Буда
За разлика от християнството и исляма, будизмът съдържа силен пацифистки елемент. Макар будистите да са 200 милиона, в сравнение с 500 милиона мюсюлмани и около 1 милиард християни, с ориентацията си към ненасилие , имат по – голямо ...
 
новости, забавни и любопитни факти за игри, приложения, джаджи, интернет, бизнес, култура, наука, техника и други