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. Современная концепция искусственного мозга вышла за рамки программной симуляции и включает в себя нейроморфные аппаратные системы, а также биогибридные технологии, подразумевающие интеграцию живых нейронов с электронными микросхемами[1][2].
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), 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». Согласно его прогнозам, создание искусственного интеллекта человеческого уровня возможно к 2029 году, однако полная эмуляция человеческого мозга в ближайшем будущем считается недостижимой[4]. Проект Blue Brain, занимавшийся цифровым моделированием мозга, завершил основную исследовательскую фазу и в 2025 году трансформировался в открытую платформу Open Brain Institute[5].
Классификация систем
Классификация систем искусственного мозга основывается на фундаментальном подходе к их созданию. Выделяются три основных направления:
- Аппаратные системы (нейроморфные вычисления) — специализированные чипы, архитектура которых имитирует структуру биологического мозга. В отличие от традиционных компьютеров, они объединяют память и вычисления по принципу биологических нейронов и синапсов[6].
- Программные системы (эмуляция мозга) — моделирование когнитивных функций с помощью сложного программного обеспечения, работающего на высокопроизводительных вычислительных системах, таких как суперкомпьютеры.
- Биогибридные системы — интеграция живых биологических компонентов (нейронов, органоидов мозга) с электронными устройствами. Целью направления является создание комплекса, где биологическая ткань и электроника функционируют как единое целое[2].
Аппаратные и программные подходы
Хотя прямое моделирование человеческого мозга с помощью искусственных нейронных сетей на базе высокопроизводительных вычислительных систем является одним из наиболее широко обсуждаемых подходов[7], 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 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. Основная идея проекта заключается в возможности искусственного соединения нейронов в компьютере с помощью размещения тридцати миллионов синапсов в правильном трёхмерном положении.
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.
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. В дальнейшем развитие базовой программной платформы Nengo привело к созданию коммерческих энергоэффективных чипов (например, TSP1 от Applied Brain Research) для периферийных вычислений[8].
Активное развитие аппаратных подходов привело к коммерциализации нейроморфных чипов и их внедрению в системы искусственного интеллекта на периферийных устройствах (Edge AI)[9]. Среди ключевых мировых разработок в этой области выделяются процессоры Intel Loihi и IBM NorthPole, а в России — нейроморфный процессор «Алтай-3», предназначенный для энергоэффективных встраиваемых систем[10][11].
Биогибридные системы
Передовым направлением в создании искусственного мозга является использование живых клеток для обработки информации. Эта концепция, известная как «органоидный интеллект» (или вычисления на биологическом оборудовании — англ. wetware computing), предполагает применение культур нервных клеток в качестве биологических процессоров[12].
Летом 2025 года компания Cortical Labs выпустила первый коммерчески доступный биологический компьютер CL1, содержащий около 800 тысяч живых нейронов[13]. В апреле 2026 года исследователи из Принстонского университета представили трёхмерный биокомпьютер, в котором живые нейроны выращиваются на электронных каркасах из микроскопических проводов и электродов. Данная система имеет архитектуру «наизнанку», позволяющую электронике взаимодействовать с нейронами непосредственно изнутри, и способна обучаться распознаванию сложных паттернов[14].
Нейрокомпьютерные интерфейсы
В 2025—2026 годах в области технологий связи мозга и компьютера произошёл переход от экспериментальных исследований к практическому клиническому применению[15].
В марте 2026 года в Китае было получено первое коммерческое одобрение для клинического применения инвазивного интерфейса — системы NEO от компании Neuracle Technology. Эпидуральный имплант предназначен для пациентов с травмами спинного мозга и позволяет управлять роботизированной перчаткой для восстановления двигательных функций[15][16].
Компания Neuralink объявила о планах начать массовое производство своих мозговых имплантов в 2026 году, а также внедрить полностью автоматизированную хирургическую процедуру по их установке[17].
Параллельно развиваются неинвазивные технологии. В частности, стартап Merge Labs разрабатывает неинвазивный нейроинтерфейс, взаимодействующий с нейронами на молекулярном уровне с помощью ультразвука[18].
Энергоэффективность
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 — около 20 мегаватт, то есть примерно в миллион раз больше.
Нейроморфные чипы и биогибридные системы разрабатываются специально для преодоления этого разрыва, так как биологические нейроны способны к сложным вычислениям при минимальных энергозатратах[10][19]. Хотя нейроморфные процессоры показывают значительное снижение энергопотребления по сравнению с традиционными архитектурами, разрыв между ними и биологическим мозгом всё ещё остаётся колоссальным.
Философские аспекты и критика
Некоторые критики моделирования мозга[20] считают, что проще создать общий интеллект напрямую, не прибегая к имитации природы. Некоторые комментаторы[21] проводят аналогию с созданием летательных аппаратов: ранние попытки копировали строение птиц, но современные самолёты сильно отличаются от птичьей анатомии.
Современная философская критика (2024—2026 годов) биомиметического подхода ставит под сомнение целесообразность точного копирования биологической структуры мозга[22]. В рамках эпистемологической критики поднимается проблема сознания: исследователи отмечают отсутствие теоретической базы и инструментов для верификации субъективного опыта у искусственного интеллекта, что делает создание «сознательной» машины принципиально недоказуемым[23]. Функциональная критика указывает на то, что структурное воспроизведение нейронных сетей не гарантирует появления высших когнитивных функций, так как современные статистические модели ограничены обработкой конкретных данных и лишены способности к подлинному абстрактному мышлению[24]. Кроме того, высказываются этические опасения: чрезмерная передача когнитивных функций машинам может привести к деградации естественного интеллекта из-за снижения потребности в самостоятельном мышлении у людей[25].
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.