Искусственный мозг
Искусственный мозг (англ. artificial brain), также искусственный разум (англ. artificial mind) — это программное обеспечение и аппаратное обеспечение, обладающее когнитивными способностями, сходными с возможностями животного или человеческого мозга[1].
Исследования в области «искусственных мозгов» и эмуляции мозга выполняют три важных функции в науке:
- Продолжающийся проект нейроучёных по выяснению принципов работы человеческого мозга, известный как когнитивная нейронаука.
- Мыслительный эксперимент в философии искусственного интеллекта, демонстрирующий возможность, по крайней мере теоретическую, создания машины, обладающей всеми способностями человека.
- Долгосрочный проект по созданию машин, проявляющих поведение, сопоставимое с поведением животных со сложной центральной нервной системой, таких как млекопитающие, и особенно человека. Конечной целью создания машины, обладающей человеческоподобным поведением или разумом, иногда называют сильный искусственный интеллект.
Примером первой задачи является проект, реализуемый в Астонском университете (Бирмингем, Великобритания)[2], где исследователи используют биологические клетки для создания «нейросфер» (небольших скоплений нейронов), чтобы разрабатывать новые методы лечения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, нейронные двигательные заболевания и болезнь Паркинсона.
Вторая задача — это отклик на аргументы таких мыслителей, как Джон Сёрл (аргумент «Китайская комната»), Хьюберт Дрейфус (критика искусственного интеллекта) или Роджер Пенроуз (книга Новый ум императора). Эти критики утверждали, что существуют аспекты человеческого сознания или навыков, которые невозможно смоделировать машиной. В ответ на эти доводы выдвигается утверждение, что биологические процессы в мозге могут быть имитированы с любой необходимой точностью. Это предположение высказал ещё в 1950 году Алан Тьюринг в своей классической статье «Вычислительные машины и разум».
Третья задача чаще всего называется универсальным искусственным интеллектом[3]. Тем не менее, Рэй Курцвейл предпочитает термин «сильный искусственный интеллект». В книге Сингулярность близко он рассматривает полную эмуляцию мозга с использованием классических вычислительных машин в качестве одного из подходов к реализации искусственного мозга, и утверждает, что (при сохранении экспоненциального роста вычислительных мощностей компьютеров) этого можно достичь к 2025 году. Хенри Маркрам, руководитель проекта Blue Brain, также занимающегося моделированием мозга, делал аналогичное предсказание (2020 год) на конференции TED в Оксфорде в 2009 году[1].
Подходы к моделированию мозга
Хотя прямое моделирование человеческого мозга с помощью искусственных нейронных сетей на базе высокопроизводительных вычислительных систем является одним из наиболее широко обсуждаемых подходов[4], существуют и альтернативные методы. Например, возможна реализация искусственного мозга на основе голографической нейронной технологии (Holographic Neural Technology, HNeT) с использованием нелинейных принципов согласования и рассогласования фаз. Это сближает аналогию с квантовыми процессами благодаря основному синаптическому алгоритму, напоминающему волновое уравнение квантовой механики.
Эволюционное программное обеспечение EvBrain[5] позволяет эволюционировать нейронные сети, подобные тем, что располагаются непосредственно за сетчаткой.
В ноябре 2008 года компания IBM получила грант от Пентагона на сумму 4,9 млн долларов США для исследований по созданию интеллектуальных компьютеров. Проект Blue Brain реализуется при участии IBM в Лозанне[6]. Основная идея проекта заключается в возможности искусственного соединения нейронов в компьютере с помощью размещения тридцати миллионов синапсов в правильном трёхмерном положении.
Некоторые сторонники сильного искусственного интеллекта в 2009 году высказывали мнение, что компьютеры, совместно с проектом Blue Brain и Soul Catcher, смогут превзойти интеллектуальные возможности человека примерно к 2015 году, а сам человеческий мозг станет возможно «загрузить» в компьютер около 2050 года[7].
В то время как Blue Brain способен моделировать сложные нейронные связи на большом масштабе, проекту пока не удалось связать активность мозга с реализуемым поведением. В 2012 году проект Spaun предпринял попытку моделирования сразу нескольких частей человеческого мозга через крупномасштабное представление нейронных связей, генерирующих комплексное поведение кроме простого картирования[8].
Архитектура Spaun воссоздаёт элементы анатомии человеческого мозга. Модель, включающая около 2,5 млн нейронов, содержит структуры, соответствующие зрительной и моторной коре, ГАМК-ергическим и дофаминергическим связям, вентральной тегментальной области (VTA), чёрной субстанции и другим. Модель позволяет выполнять несколько функций в ответ на восемь различных заданий, используя визуальные входы в виде напечатанных или рукописных знаков и выходы через механическую «руку». Spaun, в частности, может копировать рисунки, распознавать изображения и считать[8].
Существуют основания полагать, что независимо от применяемой стратегии реализации прогнозы о скором появлении искусственного мозга являются излишне оптимистичными. В частности, мозг (включая человеческий мозг) и когниция пока ещё недостаточно изучены, а необходимый для моделирования масштаб вычислений неизвестен. Другая значимая проблема — значительно более высокое энергопотребление всех современных методов моделирования мозга по сравнению с живым мозгом: человеческий мозг потребляет около 20 Вт, а современные суперкомпьютеры — до 1 МВт, то есть примерно в 100 000 раз больше.
Искусственный мозг: мысленный эксперимент
Некоторые критики моделирования мозга[9] считают, что проще создать общий интеллект напрямую, не прибегая к имитации природы. Некоторые комментаторы[10] проводят аналогию с созданием летательных аппаратов: ранние попытки копировали строение птиц, но современные самолёты сильно отличаются от птичьей анатомии.
Примечания
Литература
- Neukart, Florian. Reverse Engineering the Mind — Consciously Acting Machines and Accelerated Evolution : [англ.]. — Wolfsburg, Germany : Springer, 23 ноября 2016. — ISBN 978-3-658-16176-7.
- Bandyopadhyay, Anirban. Nanobrain: The Making of an Artificial Brain from a Time Crystal : [англ.]. — Bosa Roca, USA : Taylor & Francis, CRC Press, 4 апреля 2020. — ISBN 9781439875490.