Симуляторы мозга

Компьютерные технологии все больше развиваются в сторону подражания биологическим процессам, прежде всего - работе мозга, а это сразу ведет в область фантастических пока теорий об искусственном интеллекте.

“Я умен... И обыкновенный человек... такой слабый... медлительный...”, - эти слова произносит у Азимова взбунтовавшийся робот. Существует представление о несовершенстве человеческого мозга в сравнении с компьютером. Ситуация, на самом деле, обратная - это компьютеры сейчас пытаются строить в подражание мозгу, и подтверждение тому - сообщения разных исследовательских групп, сделанные в последние недели.

1014 - так называется доклад об успехах проекта COMPASS компании IBM. 10 в четырнадцатой степени - это приблизительная оценка числа связей между клетками в человеческом мозге, и именно этот порядок был достигнут в последних компьютерных симуляциях проекта. “Нейроны” и “синапсы” (межклеточные связи нейронов) - термины из словаря физиологии мозга - прочно обосновались в сфере компьютерной инженерии.


Симуляторы мозга


Архитектура привычных нам компьютеров, созданная еще в середине прошлого века и названная “фон-неймановской” в честь математика Джона фон Неймана, предполагает линейный подход, пошаговое выполнение команд. И, кажется, такой подход близок к пределу своих возможностей, поэтому компьютерные инженеры все больше пытаются создать новую, “не-фон-неймановскую” компьютерную архитектуру, в котрой процессы организованы не последовательно, а параллельно - как в нашем мозге.

Вот как описывает преимущества этих процессов один из авторов доклада IBM Дхармендр Модха: “функциональность, низкая энергоемкость, компактность”, “человеческий мозг обладает приводящей в трепет мощью - способностью воспринимать, осмыслять, познавать, действовать и взаимодействовать, и при этом потребляет меньше энергии, чем электрическая лампочка, и занимает меньше объем, чем двухлитровая бутылка газировки”. Вот видео от IBM “Эра когнитивных систем”, где можно увидеть, как чип TrueNorth играет в тривиальную компьютерную игру Pong - “совсем как человек”.



В этой новой компьютерной архитектуре разделены вычисления (за них отвечают “нейроны”), память (“синапсы”), обмен информацией (“аксоны” и “дендриты”) - по аналогии с устройством мозга. Так же, как и реальные, компьютерные “нейроны” получают информацию от тысяч соседних “нейронов”, обрабатывают ее и передают сигналы, а компьютерные “синапсы” связывают “нейроны” и накапливают информацию.

В другой работе последнего времени в этой области исследователи из Германии, участники европейского проекта BrainScales, создали чип Spikey c аналоговыми компонентами, буквально воспроизводящими работу нейронов и синапсов, моделирующими их электрическое поведение. В NewScientist один из авторов работы Карлхайнц Майер объясняет: подобно тому как в мозгу настоящий нейрон посылает сигнал, когда электрическое напряжение на его мембране достигает определенного уровня, так и в чипе конденсатор, играющий роль нейрона, становится проводящим при определенном вольтаже. Аналоговые компоненты, выступающие в роли синапсов, обладают различными уровнями сопротивления - в точности так же связи между нейронами становятся сильнее или слабее в зависимости от частоты их использования.

Это направление развития компьютерной техники не единственное, есть, например, идея квантового компьютера, с которой, кстати, связаны работы последних лауреатов Нобелевской премии по физике. Однако именно исследования в области компьютерной симуляции мозга привлекают особенное внимание неспециальной прессы своей спекулятивной близостью к идеям создания искусственного интеллекта.

Хотя исследователи из IBM подчеркнули, что в их проекте речь шла не о симуляции работы мозга в биологическом смысле, в комментариях к их работе энтузиасты заявили, что это важный шаг на пути создания подлинного искусственного мозга: “по всем оценкам, нам нужны еще многие-многие годы, чтобы воссоздать настоящее поведение человеческого мозга, самого сложного объекта в известной вселенной, но, по крайней мере, кажется, тут достигнут прогресс”. Скептики напоминают: человеческий мозг изучен настолько слабо, что пока неясно, как, собственно, строить его подобие.

За этой частной дискуссией горой высится старая полемика о том, можно ли вообще на компьютерном, алгоритмическом пути получить сознание. Детерминизм против свободы воли. Один подход иллюстрирует демон Лапласа - мысленный эксперимент французского математика XVIII-XIX вв, согласно которому, если некий могучий разум будет знать положение всех тел во вселенной (от самых больших тел до мельчайших атомов) и все силы, действующие на них, он поймет единую формулу всего и будет видеть будущее столь же ясно, сколь прошлое. С другой стороны, наш современник, физик Роджер Пенроуз предлагает квантовую модель работы мозга, по которой процессы мышления принципиально невычислимы.

Пенроуз таким образом разрушает построения нового детерминизма, который, кажется, предполагает создание искусственного разума механистическими средствами - собирая мозг нейрон за нейроном. Впрочем, даже у тех, кто считает возможным смоделировать человеческое сознание методами кибернетики, видение этого процесса более сложное. Вот, например, лекция Михаила Бурцева, в которой искусственный интеллект становится результатом эволюции обучающихся искусственных нейронных сетей, управляющих компьютерами или роботами (а искусственные нейронные сити - это как раз то, над чем работает IBM и прочие исследователи). В лекции ставится прекрасный вопрос - это будет эволюция человека, расширяющего свой фенотип искусственным интеллектом, или это будет появлением нового вида - искусственного интеллекта? (И тут любому придет на память дискуссия между грубым Корнеевым и вежливым Амперяном: “Откуда мы знаем, что цель природы - создать товарища Амперяна? Может быть, цель природы - это создание нежити руками товарища Амперяна”).

Сложность задачи иллюстрирует еще одно ноябрьское исследование - группа физиков обнародовала работу о подобии эволюций сложных систем - мозга, интернета и вселенной. Один из авторов работы Дмитрий Крюков в интервью Радио Свобода описывал процесс создания графа всех элементарных событий за всю историю вселенной, и это звучало настолько сложно и грандиозно, что даже частично не может быть приведено в рамках нынешней статьи - в ближайшие дни мы опубликуем интервью полностью. По словам Крюкова, выяснилось, что динамика роста вселенной оказалась похожа на динамику роста совершенно иных систем, таких как интернет, социальные сети и мозг: “объяснения этому удивительному совпадению на сегодняшний день у нас нет, но, скорее всего, оно заключается в том, что существуют некие неизвестные фундаментальные законы, из которых в частном случае следует уравнение Эйнштейна, описывающие динамику вселенной в общей теории относительности, и неизвестные уравнения движения развития интернета, социальных сетей, мозга и тому подобное, которых мы тоже на сегодняшний день не знаем”. Крюков подчеркивает, что речь идет об эмпирической, наблюдаемой динамике, и что мы не знаем уравнений движения для всех этих сложных систем, но если бы знали, то могли бы предсказывать их развитие. Чем не демон Лапласа?

Подобные масштабы и сложность задачи создания искусственного мозга, может быть, и выгодны человечеству, учитывая, какими видятся последствия подобного научного прорыва даже его адептам. Появление сверхчеловеческого разума описано под термином “технологическая сингулярность” в знаменитой статье 1993 года математиком и фантастом Вернором Винджем. После точки сингулярности, считал он, человеческая эра должна быстро закончиться: как-то в ответ на вопрос, будут ли компьютеры когда-нибудь так же умны, как человек, Виндж сказал: “да, только очень недолго”, имея в виду, что стоит компьютерам сравняться с человеком, они на этом не остановятся и мгновенно уйдут вперед. В статье эре человечества отводился срок еще в пределах 30 лет - то есть до 2023 года.

Пока, однако, не видно, откуда может появиться искусственный интеллект, и можно не опасаться, что цепь транзисторов и проводов зашевелится, хрипло скажет “здрасьте”, шутя пройдет тест Тьюринга (призванный отличать человека от машины) и уйдет за рождественскими покупками.

Чтобы уж совсем успокоить - последнее в этой статье сообщение об исследовании: группа ученых из Кембриджского университета организовала Центр изучения экзистенциальных рисков, к которым отнесла и угрозу со стороны искусственого интеллекта.

Спите спокойно. Ученые присмотрят за взбесившимися роботами.
Автор: Валентин Барышников
Первоисточник: http://www.svoboda.org/content/article/24787309.html


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter
Читайте также
Комментарии 12
  1. DIMented 16 января 2013 08:42
    Когда-нибудь, все же, человек выроет сам себе могилу. Создав ИИ мы просто выпустим джина из бутылки, как это было с ядерной энергией.
    1. afire 16 января 2013 08:56
      мы перед ними имеем большую уязвимость - мы стареем...
      такие роботы нужны - в войнушке, управление им подобным в производстве, в играх...
    2. itr 16 января 2013 11:10
      DIMented. Вы знаете Ваше высказывание напоминает мне карикатуру . Где стоят люди с плакатами на которых написано "Нет ядерной войне" а нарисованы пушки с ядрами. laughing
      itr
      1. DIMented 16 января 2013 11:41
        itr, а Вы считаете, что ядерная энергия это только великое благо? Или еще и куча дополнительных проблем?
        Предпочитаю сначала все хорошенько обдумать и просчитать последствия, а потом уже делать.
        Побеждает же большинство, рассматривающее вещи упрощенно, в "карикатурном", так сказать, виде.
  2. Averias 16 января 2013 10:24
    Опять ИИ, опять грёзы утопические. А как быть с интуицией, как быть с не линейной логикой, с предчувствием, с самопожертвованием, с эмоциями(а ведь часто именно эмоции подвигают индивида на тот или иной поступок), с восприятием цвета(художники не бывает двух одинаковых картин если это не копии) перечислять можно долго. Компьютер - это состояние логического 0 и логической 1, по простому - ВКЛ и ВЫКЛ, ну и где тут творчество, интуиция, принятие нетривиальных решений?
    1. DIMented 16 января 2013 10:44
      Так об этом и статья.
      До тех пор пока существуют старые подходы к проектировнию ИИ - компьютер просто большой калькулятор, и все. А вот если в его работу добавить характеристики нелогичности, оценки фактов и действий и все о чем вы пишете, то тогда это будет настоящий Интеллект. И проблема даже не в том как это добавить в комп, а с пониманием, что это вообще такое и как работает само по себе.
      Утопия? На сегоднящний момент - да. Но что будет в будущем, никто не знает. Ведь если вдуматься, современная наука существует всего лет 300, и каких успехов (и какими темпами!) она достигла.. То, что было немыслимо тогда, сейчас просто опыты для детей.
      В любом случае - мысль не стоит на месте, совершенствование идет постоянно.
  3. Iraclius 16 января 2013 10:40
    Цитата: Averias
    Опять ИИ, опять грёзы утопические. А как быть с интуицией, как быть с не линейной логикой, с предчувствием, с самопожертвованием, с эмоциями(а ведь часто именно эмоции подвигают индивида на тот или иной поступок), с восприятием цвета(художники не бывает двух одинаковых картин если это не копии) перечислять можно долго. Компьютер - это состояние логического 0 и логической 1, по простому - ВКЛ и ВЫКЛ, ну и где тут творчество, интуиция, принятие нетривиальных решений?

    И эмоции, и самопожертвование, и этика, и мораль - всё это уже ныне имеет вполне рациональное, где-то даже механистическое объяснение. Для ИИ всё это абсолютно лишнее. Творчество и интуиция - это генерация нового на основе имеющегося опыта и знаний. Представьте возможности системы, у которой знания и опыт. и доступ к ним - безграничны. Люди давно знают такую систему под названием Бог. После создания ИИ согласно Винджу наступит кратковременный Золотой век, после чего мы станем просто не нужны этой сверхразумной системе. Скорее всего. никто никого физически уничтожать не будет, всё случится естественным путём. Возможно, что в условиях, близких к идеальным люди утратят интерес к реальной жизни, уйдут в виртуальный эскапизм и потихоньку исчезнут как вид.
    1. Averias 16 января 2013 10:52
      Цитата: Iraclius
      Представьте возможности системы, у которой знания и опыт. и доступ к ним - безграничны.

      А что такое - безграничны, любой компьютер при попытки просчитать бесконечность(безграничность) уйдет в ступор. А как насчет самопознания и как быть с формированием личности. Или бесконечность вселенной - компьютер в ступоре. Число ПИ, как комп поймет бессмысленность своих действий, он будет считать пока хватит мощности и потом встанет или глюкнет.
      1. в запасе 16 января 2013 11:50
        Так смысл стати в том чтобы уйти от построения нынешней схемы компьютера которая изжила себя и построить схему по подобию мозга человека. Посмотрите как построен интернет по такому же принципу, пользователей очень много все равно что нервных клеток в мозге и они добавляют в сеть свою информацию и обмениваются между собой и за счет этого видоизменяется информация ( на примере: кто то услышал историю рассказал одному, тот третьему добавив что то от себя и так далее в конечной фазе информация совсем другая) и развивается сеть.

        Даже есть антологичный Российский процессор мультиклет

        Особенности мультиклеточной архитектуры


        Естественная реализация параллелизма (без решения задачи распараллеливания)

        Выполнение задачи без перекомпиляции на любом количестве клеток
        Эффективная реализация любого класса задач (коммутационная среда не вносит каких-либо ограничений в межклеточный обмен данными)
        Значительное уменьшение обращений к памяти в процессе выполнения задачи


        От фон-неймановской модели мультиклеточная архитектура отличается непосредственным указанием информационных связей между операциями и, соответственно, снятием требования упорядоченного размещения описаний операций в программе. Эта неупорядоченность делает ненужными все те методы (суперскалярность, широкое командное слово, суперконвейер, предсказание переходов и т.п.), которые резко усложняли процессы проектирования процессора и инструментальных программных средств.


        От известных не-фон-неймановских архитектур она отличается использованием традиционных императивных языков программирования, последовательным способом выборки команд, использованием для указания информационных связей не адресов команд, а значений динамически формируемых тегов, а также механизмом исполнения команд - не только по «готовности данных», но и по «готовности потребителей ее результата».



        А вы говорите утопия.
        в запасе
        1. Averias 16 января 2013 13:19
          Я давно слышал про мультиклеточную архитектуру, теоретически - да, но на практике много вопросов и препон. Одна из них - так называемое подсознание. У машины его быть не может по определению. А так как оно тесно связано с основными функциями мозга - возникает дилемма. Тем паче что, что такое подсознание не знает толком никто. Все разработки и исследование в этой области засекречены. В теории вполне возможен процессор(система) со полной свободой для решения поставленных задач, но на деле выходит все равно или перебор вариантов, или постоянный запрос на дополнительную информацию (как в кино - системе не хватает данных для обработки информации) или уход в цикличность. Вариант с обучаемой системой(с возможностью дальнейшего саморазвития) - не плох, но опять же, что послужит начальным источником этого развития, какой необходимый минимум информации для этого нужен, не знает никто. Да и как быть с абстрактным мышлением, Пока у компов, даже супер современных - проблема с той же многомерностью. Вот такой пример, банально объяснить компу что такое Великое Ничего - не удалось никому. так как мы и сами не знаем что это.
          1. в запасе 16 января 2013 13:34
            Да компьютеры пока просто железки у которых нет искусственного интеллекта, но люди же работают и доказали что ИИ можно создать и есть пример в видео.
            Даже если ИИ будет создан это будет холодный разум и чтобы он как то походил на человеческий разум ему нужны эмоции, но как это сделать.
            в запасе
  4. Фкенщь13 16 января 2013 17:10
    Человеческое сознание возникло как искра в клубке хитросплетений нервной системы. Так же и ИИ появится в сплетении процессоров. Вопрос только в том когда кол-во "электронных нервных клеток" и сложность архитектуры достигнут нужного уровня.
  5. Nikolko 16 января 2013 17:50
    Люди с каждым годом стараются что нибудь такое-эдакое сделать лишь бы потом как можно меньше думать и делать самим wassat

    Люди с каждым годом стараются что нибудь такое-эдакое сделать лишь бы потом как можно меньше думать и делать самим wassat
    Nikolko

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня