Ученым наконец удалось соединить мозг человека с интернетом. Мозг компьютер человек
Почему человеческий мозг ученые называют компьютером
Мозг любого человека является чем-то особенным, невероятно сложным чудом природы, созданным благодаря миллионам лет эволюции. Сегодня наш мозг часто называют настоящим компьютером. И это выражение используется отнюдь не зря.
И сегодня мы постараемся разобраться в том, почему человеческий мозг ученые называют биологическим компьютером, и какие интересные факты о нем существуют.
Почему мозг – биологический компьютер
Ученые называют мозг биологическим компьютером по вполне очевидным причинам. Мозг, как и главный процессор любой компьютерной системы, отвечает за работу всех элементов и узлов системы. Как в случае с оперативной памятью, винчестером, видеокартой и другими элементами ПК, мозг человека управляет зрением, дыханием, памятью и любым другим процессом, происходящим в организме человека. Он обрабатывает полученные данные, принимает решения и выполняет всю интеллектуальную работу.
Что же касается характеристики «биологический», то её наличие также является вполне очевидным, ведь, в отличие от обычной компьютерной техники, человеческий мозг имеет биологическое происхождение. Так и получается, что мозг – это самый настоящий биологический компьютер.
Задать вопрос!Если у Вас есть какой-то вопрос по этой статье, то не стесняйтесь и спрашивайте в комментариях.Мы постараемся оперативно ответить.
Спросить >>>Интересные факты о человеческом мозге
Как и у большинства современных компьютеров, у мозга человека присутствует огромное количество функций и возможностей. И некоторые наиболее интересные факты о них мы предлагаем ниже:
- Даже в ночное время, когда наш организм отдыхает, мозг не засыпает, а наоборот – находится в более активном состоянии, чем днем;
- Точный объем места или памяти, которая может храниться в человеческом мозге, на данный момент неизвестен ученым. Однако они предполагают, что этот «биологический жесткий диск» способен вместить в себе до 1000 терабайт информации;
- Средняя масса мозга – полтора килограмма, и его объем увеличивается, как и в случае с мышцами, от тренировок. Правда, в данном случае тренировки подразумевают получение новых знаний, улучшение памяти и т.д.;
- Несмотря на то, что именно мозг реагирует на любые поражения тела, отправляя в соответствующие участки тела болевые сигналы, сам он не чувствует боли. Когда мы чувствуем головную боль, это лишь болевые ощущения в тканях и нервах черепной коробки.
Теперь вы знаете, почему мозг называется биологическим компьютером, а значит – произвели небольшую тренировку своего мозга. Не останавливайтесь на этом, и систематически узнавайте что-нибудь новое.
Понравился материал? Поставь оценку и поделись в соцсетях чтобы и друзья были в курсе.Остались вопросы? Задайте их в комментариях.
Загрузка... voprosy-pochemu.ru
Мозг оказался мощнее любого суперкомпьютера
Как говорится в одной статье об этом компьютере,1 человеческий мозг содержит 1012 синапсов (нервных соединений).
Эти синапсы принимают участие в обработке информации, задействованной в зрительном процессе. Следовательно, для имитации этой функции необходим суперкомпьютер с производительностью от одного до нескольких петафлоп. Этот компьютер занимает всю комнату — как хорошо, что нашему мозгу не нужно так много места!
Вы видите в небе птицу, и ваш мозг сразу же определяет объект как птицу. Для выполнения подобной задачи и требуется суперкомпьютер с петафлопным уровнем производительности.
Основные факты о человеческом мозгеВ опубликованной недавно статье были перечислены некоторые удивительные факты, касающиеся человеческого мозга:
Предположительное количество нервных клеток (нейронов): 100 миллиардов.Количество соединений в мозгу: 500 триллионов.Количество новых нервных соединений, производимых за каждую секунду: 1 миллионОбрабатывающая способность мозга: 100 триллионов операций в секунду.Нейробиологи пока не знают точно, как работает мозг. На сегодня им известно лишь то, что мозг работает как огромный вычислитель вероятностей, составляющий прогнозы и постепенно снижающий погрешности этих прогнозов.Так, например, когда мы слушаем чью-то речь, мы всегда догадываемся, что этот человек скажет дальше — и это может мешать нам слышать то, что он фактически говорит! Именно благодаря этой способности мы можем понять искаженный голос на телефонной линии с помехами. Но как именно мозг совершает эти подсчеты вероятностей, остается тайной.Для нашего Творца это, конечно же, не тайна. Когда мы думаем о том, как удивителен наш мозг, нам следует задуматься на мгновение о том, каким удивительным является Тот, Кто его сотворил!
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ МОЗГ – МОЩНЕЕ И БЫСТРЕЕ, ЧЕМ ВСЕ ПРОЦЕССОРЫ МИРА ВМЕСТЕ ВЗЯТЫЕ.Извечный вопрос — когда компьютер достигнет возможностей человеческого мозга? Некоторые ученые уже сейчас говорят, что в ближайшее время сообразительность машин достигнет уровня человека.Но это с какой стороны посмотреть. Оказывается, наш мозг, по своим возможностям настолько мощный вычислительный центр, что всем компьютерным системам не сравниться с ним еще весьма долго.Говоря об интеллекте человека, сравнивая скорости принятия решения, наш мозг машины догонят очень скоро. Но только в этом. Всем известно, что мыслительный и запоминательный процесс занимает лишь малую долю в нашем мозге. А вот объем хранящейся в нем информации, скорость передачи, другие возможности, несравнимы пока ни с какой машиной. Мы еще долго будем намного более серьезным вычислительным центром, чем любые компьютеры. И вот цифры.
Мозг или компьютер — что мощнее?Мартином Хилбертом и Присцилой Лопес в течение нескольких лет проводились исследования в области информации. Они подсчитали, что развитие идет весьма стремительно. К суперкомпьютерам, ПК, ноутбукам, за последние годы добавились мобильники и смартфоны. Они несут, производят и передают огромные объемы информации. Но ученые решили подсчитать, сколько человечество на сегодняшний день имеет информации, какова скорость и объем ее передачи и т.д. Результат ошеломил, а вот выводы поставили ученых просто в тупик. Особенно тех, кто говорил о том, что создание компьютера, который был бы сравним с человеческим мозгом, в ближайшие десятилетия и века, будет возможен. Нужен не просто скачек в технологиях. В 2007 году производительность всех компьютеров мира составила 6.4 x 10^18 действий в секунду. Если бы человек сидел и производил подсчеты на калькуляторе, то это заняло бы 2200 раз больше времени, чем прошло с …. момента времен начала времен.Вся накопленная человечеством информация, записанная от манускриптов, до дисков блюрей, хранящаяся на всех серверах и винчестерах, приблизительно равна 400 экзабайт информации. Сохранить человечество может сразу, используя всю свою мощь за секунду 295 триллионов мегабайт. Казалось бы, чудовищное число, если всю информацию скинуть на диски, то столбик бы был до орбиты Луны. А это, как ни как 400 000 километров. За каждую секунду мы способны передавать 2 квадрильона мегабайт.
Действтельно ли мозг быстрее обрабатывает информацию?Но вот дальнейшие выводы показали, что, увы, мы еще рано заявили о том, что способны создать аналог человеческого мозга. Мозг человека, каждый импульс нейронов которого равен одному биту информации, по скорости превосходит на четверть. Это еще не все. Вся информация, которую способно сохранить человечество, меньше занимает место, чем информация, которая содержится в геноме человека.
Все процессоры мира, одновременно объединенные, от мобильника до суперкомпьютера, способны произвести 6,4 триллиона миллионов операций в секунду. Но мозг человека способен совершать большее количество операций в секунду.Увы, это меньшее, на что способен наш мозг. По скорости, объему, и другим основным показателям, биологическое тело человека и его мозг содержит больше информации, гораздо быстрее ее обрабатывает и передает. В общем, электронике еще очень далеко до такого суперкомпьютера, как человек. А те сравнения, которые приближают способность ПК к умственным способностям человека, имеется в виду лишь наше сознание, которое занимает микроскопическую часть, в работе всего мозга.
Читайте также
golgoffa.ru
Любой суперкомпьютер не сравним с человеческим мозгом | "Избери жизнь"
5 июня 2008 | Опубликовал: admin
Компьютеры любой мощности не сравнятся по емкости с человеческим мозгом
Интересно, что для создания компьютера потребовались чрезвычайно высокая концентрация интеллекта и точнейшая лабораторная техника. Тем не менее, компьютеры любой мощности не сравнятся по емкости с человеческим мозгом. Хотя кора головного мозга имеет толщину менее 0,5 см, но она содержит около 15 000 км соединительных волокон на 1 куб.см.
Как пишут Известия исследователям удалось вычислить информационную емкость отдельно взятого человеческого мозга, и она оказалась куда большей, чем в любом созданном до сих пор компьютере.
«Наибольший производительность в современных суперкомпьютерах — около 478,2 триллионов операций в секунду (число с 13 нулями), возможности человеческого мозга, выражаются числом с 8432 нулями», — говорят ученые, опубликовавшие свои расчеты в журнале Brain and Mind.Напомним, что на данный момент самым быстрым суперкомпьютером в мире считается машина под названием BlueGene/L, максимальная производительность которой равняется 478,2 терафлопс или 478,2 триллионов операций в секунду. Несмотря на то, что IBM Blue Gene/L построена из компонентов с низким энергопотреблением, общая потребляемая мощность все равно измеряется мегаваттами, а только плата за электричество составляет до 1,2 млн долл в год. Этого достаточно, чтобы поддерживать жизнедеятельность многотысячного города. Стоимость проекта по строительству Blue Gene/L оценивается в сумму, превышающую 100 млн. долл.
Самый быстрый суперкомпьютер в мире - BlueGene/L
Суперкомпьютер eServer Blue Gene Solution (на май 2008 года самый производительный на планете), который работает в Ливерморской национальной лаборатории, штат Калифорния, США. Максимальная производительность — 478,2 терафлопс — составляет 80% от пиковой. Производитель — американская корпорация IBM.
Количество нейронов, содержащихся в мозге, известно: их около 100 миллиардов, и многие аналитики опирались на эту цифру в своих заявлениях о том, что компьютеры скоро превзойдут человеческий мозг по объему памяти. Но исследователи применили более совершенные алгоритмы подсчета для создания адекватной математической модели, которая учитывает огромное количество различных нервных соединений.
Как не парадоксально, но в 2007 г. ученые использовали мощности суперкомпьютера BlueGene L чтобы исследовать и сэмулировать работу мозга… мыши. В ходе работы была сэмулирована только половина мышиного мозга (!). Как отмечают исследователи, это создавало жуткий объем вычислений и требовало огромных ресурсов памяти вычислительной системы.
Нейрон мозга
В ходе эксперимента BlueGene L работал в лаборатории в течение 10 секунд на скорости в десять раз медленнее, чем в обычных условиях при решении ресурсоемких задач. Это соответствовало примерно одной (!) секунде работы мозга грызуна в реальных условиях, сообщают ученые.
Несмотря на то, что какие-то элементы мыслительной деятельности мозга мыши удалось сымитировать, как отмечают исследователи, до сходства с реальной деятельностью мозга компьютерной модели еще далеко, поскольку не удалось воссоздать структуры нервных соединений, которые работают в реальном мозгу мыши. Работа над этим может оказаться намного сложнее и дольше, чем этот небольшой опыт.
Фактически, независимо от того, где и на каком уровне биологической организации исследуется сложность феномена жизни, можно прийти к такому же заключению, что и доктор Майкл Дентон, австралийский специалист по молекулярной биологии: «Это абсолютная универсальность совершенства: тот факт, что куда бы мы ни посмотрели, мы обнаруживаем изящность и изобретательность абсолютно превосходящего свойства, что, несомненно, свидетельствует против идеи случайности возникновения жизни».
Для размышления: если суперкомпьютер создан человеком, то мозг произошел случайно?… 🙂
Tags: жизнь, компьютер, мозг, человек
choose-life.ru
Может ли компьютер работать так же, как человеческий мозг?
Допустим, вы намерены разработать компьютер, который работает так же, как высокоразвитый головной мозг млекопитающего. Насколько современные технологии позволяют это?
В конце концов, есть ведь суперкомпьютеры, которые сумели расшифровать геном человека, обыграть чемпиона мира по шахматам и найти самое большое простое число, включающее 13 млн цифр. Но, по мнению психиатра Джулио Тонони (Giulio Tononi), который занимается проектом по созданию «когнитивного компьютера», задача создания компьютера, настолько же «мощного» и гибкого, как сравнительно небольшой мозг млекопитающих, намного более трудная задача, чем может показаться.
Тонони – лишь один из участников этого крупного исследовательского проекта, который объединил ведущих экспертов из множества университетов и компаний США и уже на первом этапе работы получил грант в 4,9 млн долларов. Он вместе с программистами из IBM будет заниматься созданием программного обеспечения, тогда как специалисты в области нанотехнологий и проектирования суперкомпьютеров возьмут на себя «железо» будущего «когнитивного компьютера».
Задача перед ними стоит действительно непростая: компьютер должен уметь, как и мозг, работать с множеством параллельных и постоянно изменяющихся потоков данных, и обучаться, анализируя их, вычленяя общие схемы и моменты, принимая логичные решения. Есть и второе условие: вся система не должна быть больше мозга небольшого млекопитающего, и потреблять она должна не больше, чем 100-ваттная лампочка. Казалось бы, невероятно? Но ведь наш с вами мозг именно таков! (Несмотря ни на что, мозг – самый энергоемкий орган нашего тела, на него уходит 1/5 всех вырабатываемых «мощностей». Зачем ему столько энергии, читайте в статье «Мозг-обжора».)
«Раз мозг способен на такое, то мы должны показать, что сможем повторить это, — говорит Тонони, — Чем наш мозг хорош – это гибкостью своей работы, он моментально учится на опыте и адаптируется к разным ситуациям».
Стоит сказать, что хотя в целом проект, несомненно, вдохновляется поразительными способностями мозга, ни у кого из его участников не возникает и мысли о полном воссоздании сложнейшей и многомерной структуры связей между миллиардами его нейронов. Они намерены вычленить среди них критически важные, те, без которых их компьютеру не обойтись.
А этот путь, в свою очередь, приводит их к новой задаче: понять, какие структуры мозга отвечают за его невероятные способности к обучению на опыте. Важными также можно считать механизмы, связанные с выбором и вознаграждением: они обеспечивают ориентирование в потоке внешних данных, участвуют в запоминании.
К примеру, когда организм сталкивается с новым стрессовым событием, в кровоток мозга выбрасываются соответствующие нейротрансмиттеры – и это химическое сообщение получает каждая из нервных клеток мозга. Так, кошка, приземлившаяся на раскаленную плиту, не только поспешно спрыгивает с нее, но и запоминает приведшие к этому действия с тем, чтобы не повторять их в будущем. По словам Тонони, идеальный «искусственный мозг» должен быть таким же гибким, способным меняться с новым опытом.
Ученые уверены, что современные возможности нанотехнологий вполне позволяют вместить в небольшой объем достаточное число электрических элементов – с плотностью, по крайней мере, той же, что и нейроны в мозге. Однако и при этом задача стоит колоссальная.
Даже мозг самого крохотного млекопитающего способен на поразительно эффективную работу, особенно с учетом его размеров и низкого «энергопотребления». «Я буду счастлив, если нам удастся воспроизвести способности мозга мыши, — говорит Тонони, — а затем мы уже перейдем к мозгу крыс, кошек и обезьян». О человеческом мозге ученый пока и не заговаривает.
Другие статьи:
nlo-mir.ru
Компьютер против человеческого мозга | Бизнес Идеи : от 0 к прибыли
В последние несколько десятилетий мы видели, как компьютеры становятся все более и более прогрессивными, бросая вызов способностям человеческого мозга. Мы видели как компьютеры делают сложные задания, такие как запуск ракеты или анализ из космоса. Но человеческий мозг имеет свои, мысли, чувства, фантазию и много других качеств, которые делают нас людьми. Таким образом, мозг должен быть более сложными и более полным, чем любой компьютер. Кроме того, если мозг создал компьютер, компьютер не может быть лучше, чем мозг.
Есть много различий между человеческим мозгом и компьютером, например, способность учиться. Даже самый развитый компьютер никогда не сможет учиться как человек, а если ему дать слишком много информации, то ему и вовсе потребуется срочная компьютерная помощь. Мы можем только установить лимитированную новую информацию на компьютер, он никогда не сможет выучить новый материал сам по себе. Также компьютеры зависимы от оперативной памяти, которую можно купить здесь http://westcomp.ru/catalog/servernye_komplektuyushchie_pamyat_ddr3_pc3_10600/hp_8gb_2rx4_pc3_10600r_ddr3_1333_ecc_cl9_p_n_500662_b21_proizvodstvo_hp/ и места на жестком диске, в отличии от человеческого мозга, который учиться каждый день. Компьютер не может судить о том что он выучил.
Кроме того, эмоции могут быть только переданы только человеческим мозгом и не могут быть запрограммированы в компьютере. Одной из причин является слишком большое количество эмоций, чтобы они могли быть описаны. Так же они могут представлять собой смесь чувств, которые было бы трудно сложить в одну категорию. Кроме того, компьютер не может знать, в какой ситуации он должен чувствовать ту или другую эмоцию. Разные эмоции могут быть применены к одной и той же ситуации, все зависит от нашей психологии. Эмоции являются личными и различными для каждого человека, и они должны быть различными для каждого компьютера.
Еще одно различие между человеческим мозгом и компьютером — творчество. Например, люди могут создать произведение искусства, играть в пьесах, или писать рассказы и песни, компьютеры могут только помочь нам в этих занятиях. Компьютер может помочь нам решать математические задачи и найти ответы на некоторые вопросы, он не может думать о новых решениях, пока они не были запрограммированы в них. Так же компьютеры не могут создавать новые игры или производить все, что они желают, как люди. Человеческий мозг придумывает новые идеи или теории которых раньше не было.
Компьютеру также не хватает органов чувств. Глаз — очень важный элемент для человеческого мозга, он может поглотить миллионы деталей в случае. Компьютер не может слышать и решить, нравится ему то что он слышит или нет. Кроме того, чувства вкуса и осязания компьютер никогда не сможет приобрести. С каждым годом компьютеры становятся все более сложными, но им никогда не достичь уровня мощности человеческого ума.
Мозг способен приобретать все новые знания и навыки, набираться опыта. Мозг человека имеет право создавать новые вещи, придумывать новые ответы. Мозг человека способен испытывать эмоции и изучать мир с помощью пяти чувств. В заключение, человеческий мозг является более комплексным, чем любой современный компьютер. Так что мы никогда не увидим восстание машин или битву трансформеров.)
Найти похожие статьи по фразам: Компьютер против человеческого мозгаgizn-biz.ru
мозг или компьютер » Человек. Земля. Вселенная.
Люди как вид чрезвычайно озабочены своим будущим. Мы любим строить догадки о том, куда нас приведет эволюция. Мы пытаемся представить, какими будут наша техника и технологии через десятилетия и столетия. И мы фантазируем о том, как встретимся с разумными инопланетными существами, которые продвинулись гораздо дальше нас. В последнее время происходит нечто вроде слияния этих размышлений и фантазий. Говоря об эволюции, многие футурологи предсказывают сингулярность (единичность, неповторимость). Они заявляют: скоро наступит время, когда компьютеры станут настолько мощными, что смогут воспроизводить человеческое сознание, либо полностью поглощать его. Параллельно некоторые провидцы полагают, что разумная жизнь, которую мы встретим во вселенной, будет машинной, а не существующей в гуманоидных мешках с мясом, какими являемся мы с вами.
Эти размышления могут предложить нам возможное решение парадокса Ферми, по поводу которого уже давно идут споры. Речь идет о кажущемся отсутствии разумной инопланетной жизни, несмотря на тот факт, что такая жизнь возможна. Если искусственный интеллект это неизбежный конечный пункт технологий и биологии, то, пожалуй, инопланетяне — это исключительно развитые машины — настолько совершенные и продвинутые, настолько отдалившиеся от знакомых нам биологических форм, что мы не узнаем их, даже если увидим. Точно так же мы можем себе представить, что межзвездная связь между машинами настолько оптимизирована и так хорошо зашифрована, что мы не можем отличить ее от шума. С такой точки зрения, кажущееся отсутствие разумной жизни в космосе может быть иллюзией, вызванной нашей собственной отсталостью.
В прогнозах футурологов есть и более глубокий смысл. Наши представления о появлении разумных машин изобличают наши фантазии (зачастую невысказанные) о том, что такое совершенство: не мягкое и биологическое, как мы с вами, а нечто твердое, цифровое и наверняка невероятно мощное. Для некоторых людей такое будущее это будущее надежды и величия. Для других это будущее страха и порабощения. В обоих случаях мы исходим из того, что машины — это апофеоз эволюции сознания.
На первый взгляд, логика таких предположений о космическом машинном разуме кажется весьма солидной. Экстраполяция траектории нашей с вами технической эволюции говорит о том, что по мере совершенствования и усложнения компьютерных технологий способности и возможности наших биологических умов и тел могут стать все менее привлекательными. В определенный момент мы захотим переместиться в новую оболочку, построенную на заказ в соответствии с нашим воображением. Точно так же, эта технологическая траектория может привести нас туда, где мы будем создавать искусственный интеллект, который либо будет безразличен по отношению к нам, либо обгонит и подчинит нас (а может, просто раздавит).
Сторонники таких доводов утверждают, что биология не в состоянии обеспечить существование всех внеземных цивилизаций и человеческой цивилизации в далеком будущем. Трудности, сопряженные с освоением космического пространства, колоссальны, как в пространственном, так и во временном плане. Чтобы стать межзвездным видом, нам могут потребоваться крепкие и надежные машины, а не слабые белковые организмы с жалким в своей недолговечности сроком годности. Машина может жить вечно и идеально воспроизводить себя, не страдая от склонной к ошибкам естественной эволюции, отличающейся гибкостью и изменчивостью. Формы жизни, проектирующие себя сами, могут также приспосабливать себя к особенностям окружающей среды. В течение жизни одного поколения они могут адаптироваться к огромным межзвездным промежуткам времени и пространства, а также к окружающим условиям внеземных миров.
Если связать все это воедино, вполне может возникнуть впечатление, что человечество — это просто миг, скоротечная фаза. Люди воспринимают эти идеи достаточно серьезно, и такие влиятельные фигуры, как Элон Маск (Elon Musk) и Стивен Хокинг (Stephen Hawking), открыто предупреждают об опасностях всепоглощающего искусственного интеллекта. В то же время кибернетик Рэймонд Курцвейл (Ray Kurzweil) наделал много шума своими работами и конференциями, где рассматриваются вопросы приближающейся сингулярности. Но действительно ли живые организмы стремятся стать умнее и долговечнее? И действительно ли биологический разум это всеобщий тупик, обреченный уступить первенство господству машин?
Пожалуй, нет. В этой истории есть много чего еще.
В модных описаниях неизбежного триумфа машинного разума содержится много очень важных предубеждений и посылок, которые не позволяют превратить их в реальность. Абсолютно неясно, ведут ли нас современные компьютерные технологии к сингулярности или к грандиозному моменту нашего величайшего превосходства как вида. И все равно, будущее может оказаться потрясающим.
Некоторые из этих экстравагантных идей возникли на базе поразительных предположений Джона фон Неймана (John von Neumann) о самовоспроизводящихся автоматах, изложенных в изданной после его смерти книге «Теория самовоспроизводящихся автоматов» (1966 г.) Эта работа помогла утвердить концепцию о машинах, которые создают новые машины, причем происходит это в прогрессии, ведущей к неконтролируемому взрыву, способному просто уничтожить другие формы жизни, если они встанут на пути машин. Фон Нейман также рассматривал вопрос о том, как такие машины смогут моделировать и воспроизводить часть функций и действий человеческих нервных клеток.
С тех пор развитие электроники и связи определенно оказало огромное воздействие на повседневную жизнь человека, причем даже на то, как мы решаем задачи и думаем о новых вопросах и проблемах. Кто из нас в современном мире интернета не гуглил в сети в поисках ответа на вопрос, не попытавшись даже подумать об ответе самостоятельно или спросить другого человека? Часть наших коллективных познаний сегодня загружена в вездесущее облако данных. Важность и значимость индивидуальных знаний и кругозора постепенно снижается. Возможно даже, что в процессе этого уменьшается значение личного опыта, относящегося к специализации.
Непонятно, к чему это нас приведет. Если хотите, не исключено, что мы в плане сознания движемся к состоянию улья, коллективного организма, больше похожего на колонию термитов или на мышиную стаю в норе. Вместо развития своего интеллекта и сознания, мы, похоже, перекрываем путь необработанным входным данным, и учимся быть все более пассивными. Пессимист увидел бы в этом картину того, как наш разум глохнет, превращаясь в составную часть замкнувшейся в себе стаи, а не в группу постоянно совершенствующихся гениальных личностей.
История учит нас, что практически невозможно предугадать долговременные последствия революционных технологий. Здесь можно привести один пример. Когда в конце 1700-х была изобретена паровая машина с возвратно-поступательным движением поршня, это изменило жизнь человечества. Предсказать это не смог никто. Точно так же, никто не смог предсказать появление двигателя внутреннего сгорания и электричества, которые спустя 150 лет превратили паровую машину в устаревший реликт. В равной мере, никто не смог предугадать, что сжигание углеводородов может серьезно навредить нашему виду, изменив состав земной атмосферы.
Мы также не можем привести веских доказательств того, что наша разновидность разума это нечто большее, чем странный результат эволюции длиной в миллиарды лет, и что в космических масштабах такая эволюция является оптимальной. (Справедливости ради надо сказать, что нет и весомых доказательств противного — данных, указывающих на то, что мы странный выверт эволюции.) Положительный момент здесь состоит в том, что когда мы пытаемся экстраполировать наши ощущения от сознания и интеллекта, дабы предложить некую конкретику о состоянии внеземного разума и его мотивов, нам крайне сложно это сделать.
Такая аргументация звучит чрезвычайно удручающе. Получается, что мы глупеем, не можем предсказать собственное будущее, и понятия не имеем, какие разумные существа существуют в космосе (и существуют ли вообще). Однако я утверждаю, что здесь есть и светлые пятна, потому что эти самые действия сил самоанализа заставляют нас смотреть в глаза неким суровым, но удивительным реальностям нашей культуры и наших технологий.
Одной из таких реальностей является вопрос энергетизма (учение, рассматривающее материю как энергетическое образование). Эту тему поднимал фон Нейман, но часто игнорировали в своих беседах футурологи. В компьютерном дизайне ключевым фактором является соотношение вычислительной емкости и энергопотребления. Иногда это соотношение измеряют в вычислениях на джоуль. Микропроцессоры сегодня становятся все сложнее, а кремниевая архитектура все меньше и меньше (сейчас она измеряется десятками нанометров). И тем не менее, показатели эффективности по-прежнему улучшаются. В результате соотношение вычислений на джоуль с каждым годом неизменно увеличивается.
Правда, увеличение с каждым годом все больше замедляется. Некоторые исследователи даже утверждают, что на пути процессорной архитектуры где-то в будущем стоит «стена» энергоэффективности, составляющая примерно 10 гига-вычислений на джоуль по таким действиям как простое умножение.
Это серьезное препятствие для настоящего искусственного интеллекта и для аппаратуры загрузки мозга. Если оценивать необходимую для преодоления этой стены вычислительную мощность (измеряемую скоростью и сложностью операций), то получается, что энергоэффективность должна в миллиард раз превышать показатели стены.
Это можно изложить и иначе. Наш мозг потребляет энергию мощностью 20 ватт. Если вы хотите загрузить себя целиком в машину, используя сегодняшние компьютерные технологии, то вам понадобится источник энергии примерно такой же мощности, какую вырабатывает китайская гидроэлектростанция «Три ущелья», являющаяся самой крупной в мире. Чтобы перевести в компьютерную форму все 7,3 миллиарда живых умов, потребуется энергия мощностью 140 тысяч петаватт. Это примерно в 800 раз больше всей солнечной энергии, попадающей в верхние слои земной атмосферы. Да уж, до перехода человечества в трансцендентальное состояние нам пока далеко.
Одно из возможных решений — обратиться к нейроморфной архитектуре. Такие кремниевые конструкции, которые имитируют некоторые аспекты реальных биологических нейронов и их связей. Исследователь Дженнифер Хаслер (Jennifer Hasler) из Технологического института штата Джорджия и ее единомышленники полагают, что если нейроморфная система сделана правильно, она может уменьшить потребности в энергии у похожей на мозг искусственной системы как минимум на четыре порядка. К сожалению, даже после такого большого скачка останется зияющая дыра в энергоэффективности порядка 100 тысяч, и только после ее преодоления можно будет выйти на уровень человеческого мозга.
Безусловно, в истории компьютерных технологий полно якобы непреодолимых препятствий, которые рушатся год за годом. Поэтому терять оптимизм пока не следует. Однако очень важно то, что ничего из этого нельзя считать данностью. Вполне может оказаться, что кремний и его собратья просто не в состоянии запечатлеть всю сложность, глубину и необычайную эффективность современного человеческого мозга, как их ни формируй и ни складывай.
Техно-оптимисты любят предлагать альтернативу, говоря о возможности квантовых вычислений, в которых используются совпадающие квантовые состояния атомов или систем вместо традиционных компьютерных транзисторов. Сторонники такой альтернативы говорят, что умопомрачительная вычислительная емкость, обеспечиваемая наложением состояний, может решить проблемы энергии и скорости, поставив нас на путь создания сверхразума.
Универсальный квантовый компьютер Тьюринга может обладать по сути безграничным вычислительным ресурсом, по крайней мере, на бумаге. Британский физик Дэвид Дойч (David Deutsch) блестяще и немного лукаво сформулировал эту идею в своей работе «Квантовая теория, принцип Черча-Тьюринга и универсальный квантовый компьютер» (1985 г.). Что примечательно, он предложил читателю выяснить подробности того, как решить эту задачу.
По-настоящему универсальный компьютер теоретически может с любой требуемой точностью имитировать какую угодно конечную физическую систему, в том числе, мозг — да и другие квантовые компьютеры, раз уж на то пошло. В квантовом поле моделирование можно осуществлять параллельно в больших объемах, а вероятностные испытания проводить с умопомрачительной скоростью. Но несмотря на колоссальные лабораторные и теоретические успехи последних лет, практическая реализация таких концепций — чрезвычайно сложная задача. Хотя некоторые примеры практического применения предлагаемых квантовых вычислений существуют, скажем, контекстуализированный поиск, который в полной мере вписывается в рамки когнитивных вычислений, (это лучший образец многочисленных усилий по созданию искусственного интеллекта), до настоящего разумного искусственного интеллекта пока еще очень далеко. А еще сегодня активно ведутся дебаты о том, сможет ли вообще работать искусственный разум, созданный по аналогии с человеческим.
Здесь тоже поднимает свою голову проблема энергоэффективности. Чтобы манипулировать главной единицей вычислений, какой является кубит (квантовый бит) — будь это атом или какой-то другой квантовый объект — нужно очень мало энергии. Но связать воедино все компоненты квантового компьютера (деликатно сохранив все эти тонкие квантовые состояния) очень тяжело. Для этого понадобятся многочисленные системы обеспечения и инженерные разработки, которые будут жадно поглощать энергию. Мы даже приблизительно не знаем, каким в реальном мире будет соотношение между вычислениями и энергией при квантовых вычислениях.
Есть и другие факторы, вызывающие не меньшую тревогу. Квантовый компьютер на «n» кубитов за один цикл может выполнять 2n вычислений, но для обеспечения этих вычислений потребуется решить сложнейшую задачу с потоком данных. Для моделирования всей нашей вселенной, состоящей из 1089 частиц и фотонов, по некоторым расчетам может хватить 296 кубитов. Но как, черт возьми, ввести все эти 1089 начальных состояний? Еще труднее другое. Как выбрать правильные решения из квантового моделирования? Моделировать человеческий мозг будет немного проще, но все равно в этом случае необходимо представить в количественной форме и инициировать как минимум 1014 нейронных связей (их примерно столько у нас в голове), чтобы начать процесс вычислений. Предположительно нам понадобится квантовый мозг с очень высокой пропускной способностью, и сенсорный интерфейс с окружающим миром с высококачественным воспроизведением. Это еще одно неизвестное, а возможно также, непреодолимая преграда.
Честно говоря, я упрощаю те методы и технологические уловки, которые можно использовать. Мои представления о будущем могут оказаться слишком ограниченными. Тем не менее, я думаю, что есть основания для более сдержанной реакции на оптимистические прогнозы об искусственном разуме человеческого уровня. Мы должны признать: хотя создать аппаратуру по поддержанию разума, сравнимого или даже превосходящего человеческий, возможно, она может не обеспечить тот экспоненциальный рост вычислений, о котором так часто говорят.
Иными словами, математические основы экспоненциально совершенствующегося машинного интеллекта могут оказаться здравыми и основательными, а вот практические барьеры — непреодолимо высокими.
Чтобы понять, к чему это может привести, я (немного лицемерно) вырву лист из книги футурологов и проведу сумасбродное экстраполирование. Мне хочется понять, что случится, если мы синтезируем идею медленного развития машинного интеллекта и парадокс Ферми. Сделать это было бы интересно и весьма познавательно.
Давайте предположим, что некий развитый космический разум успешно превращается в машинную форму, либо же его обгоняют супер-умные машинные создания, которые, однако, не превосходят его в геометрической прогрессии. Что произойдет дальше?
Поскольку эти машины ограничены показателями эффективности, существует возможность, что они в итоге начнут оглядываться на свое прошлое в поисках новых способов и уловок для продвижения вперед. Им будет известно (как это известно нам), что биология работает, и что работает она очень хорошо. Согласно оценкам некоторых ученых, мозг современного человека имеет вычислительные пределы, но для переделки такого сложного органа может потребоваться машина, которая лишь чуть-чуть умнее его. Иными словами, может существовать более оптимальная траектория, которая уведет нас прочь от машины обратно к биологии, обладающей удивительной энергоэффективностью.
Кроме того, нет никакой гарантии, что машинный разум будет абсолютно рационален, и сможет быть таковым. Чтобы взаимодействовать со сложной вселенной, где в самой математике содержатся недоказуемые теоремы, может понадобиться малая толика иррациональности. Сегодня мы обычно строим предположения о том, что будущее нашего разума в какой-то иной форме, кремниевой, а может, квантовой, так как мы считаем, что эти формы превосходят плоть. Пожалуй, тот же самый спектакль разыгрывается с любым другим разумом. Машина может захотеть снова стать биологическим созданием по практическим соображениям энергетизма, либо по другим причинам, которые мы не в состоянии представить и понять.
Если жизнь широко распространена и регулярно приобретает разумные формы, то наверное, мы живем во вселенной, где разум был в прошлом, и будет возникать в будущем. Вселенной 13,8 миллиарда лет, а наша галактика почти такая же древняя. Звезды и планеты формируются последние 13 миллиардов лет. Нет убедительных оснований думать о том, что космос не сделал ничего интересного за те восемь миллиардов лет, что прошли до рождения нашей Солнечной системы. Когда-нибудь мы можем решить, что для будущего разума на Земле нужна биология, а не машинные расчеты. Возможно, неисчислимое множество разумов миллиарды лет назад уже прошло через этот переходный период.
Эти ранние разумы давным-давно могли дойти до такой точки, где приняли решение вернуться из машинной формы в биологическую. Если это так, то возвращается и парадокс Ферми: где сейчас все эти инопланетяне? Простой ответ состоит в том, что они могли отгородиться, поскольку межзвездные перелеты исключительно трудны, особенно для физических, биологических существ. Возможно, разум существует, но вернувшись в биологическую форму, он поплатился за это, оказавшись в изоляции.
Эти ранние разумы могли когда-то создавать мега-конструкции и запускать плоды своей космической инженерной мысли от звезды к звезде. Может быть, что-то еще осталось там, и не исключено, что мы вот-вот найдем это при помощи своих постоянно модернизируемых астрономических приборов. Недавний ажиотаж по поводу звезды KIC 8462852, яркость которой меняется необъяснимым для известных природных механизмов способом, основан на признании того, что наши приборы сегодня достаточно чувствительны, чтобы исследовать такие возможности. Может быть, инопланетные цивилизации отступили, перейдя в уединенное биологическое состояние, а остатки конструкций их механической эпохи разрушились под воздействием космической радиации, испарений и взрывающейся звездной грязи.
Возможно, наше нынешнее состояние это по космическим меркам короткий промежуток между первым поколением машинного разума и следующим поколением. Машинный интеллект или трансцендентальное состояние в других частях галактики могли оказаться недолговечными в качестве межзвездной силы; предыдущие могли уже исчезнуть, а следующие пока не появились. Возможно, у них не было времени для визита к современному человечеству. Может быть, машинный разум мечтает снова стать биологическим, вернувшись в изолированное состояние на огромных просторах межзвездного пространства. Наше технологическое будущее может быть именно таким — отказ от машинных фантазий и возвращение к более спокойному, но и более эффективному органическому существованию.
Не стоит стыдиться, признавая исключительно гипотетический характер этих идей. И есть нечто особенное в тех вопросах, которые порождают эти идеи. Мы исследуем возможное будущее для нас самих. Можно себе представить, что вселенная уже подсказывает нам, какие у нас есть варианты. Такие действия по исследованию самих себя не похожи ни на что в человеческой деятельности, и даже из-за одного этого на них стоит обратить внимание.
Калеб Шарф — научный руководитель по астробиологии, работающий в Колумбийском университете в Нью-Йорке. Он автор книги Extrasolar Planets and Astrobiology (Внесолнечные планеты и астробиология) и лауреат премии Шамбли за работы по астрономии.
источник
logos.ru.net
Ученым наконец удалось соединить мозг человека с интернетом
Устали тыкать по клавиатуре или сенсорному экрану телефонов и планшетов с целью заглянуть в интернет? Стоит задуматься о скором будущем, ведь совсем недавно был запущен новый проект под названием Brainternet.
Первый шаг
Команда исследователей из Университета Вита в Йоханнесбурге, появившись из ниоткуда на арене нейро-инженерных научных исследований, на которой доминируют такие гиганты, как секретные военные службы и Элон Маск, совершила прорыв в науке, впервые подключив мозг человека к интернету.
Соединить человеческий мозг с компьютером — дело не из простых.
Когда высокотехнологичные и отлично финансируемые научные проекты испытывают трудности с этим типом действий, кажется немного удивительным, что никому доселе не известный научно-исследовательский институт со значительно меньшим бюджетом обошел не только новатора Элона Маска, но и огромное количество правительственных проектов по всему миру.
Суть открытия
Согласно пресс-релизу, команда нейробиологов и инженеров с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ) – устройства, которое обнаруживает электрические сигналы в мозге, – сумела передать неврологическую активность мозга на простой и дешевый компьютер Raspberry Pi.
С помощью специальных программ прямую трансляцию деятельности мозга ученые ведут на веб-сайте, находящемся в открытом доступе, для всех заинтересованных в проекте.
Цели исследования
Это, конечно, не совсем то, о чем думает большинство из нас, когда мы слышим теории о подключении мозга к компьютеру и интернету. По сути, это всего лишь открытое окно, демонстрирующее чью-то мозговую деятельность.
Для чего именно ученым понадобилась подобная открытая демонстрация? На самом деле мотивы для запуска проекта оказались вполне благородными.
Исследователи стремились создать определенную интерактивность между пользователем и его мозгом так, чтобы пользователь мог испытать на себе стимул и в тот же самый момент увидеть, как мозг на этот стимул реагирует.
Хотя сами исследователи уже давно наблюдают за показаниями ЭЭГ, чтобы оценить ответ мозга на определенные раздражители, теперь подключиться к наблюдению могут обычные люди и даже сами наблюдаемые. Наверняка каждому интересно, что именно творится у него в голове.
Будущее проекта
Кроме того, руководители исследования размышляют о создании определенных классификаций мозговых волн, которые впоследствии возможно будет использовать для написания алгоритмов машинного обучения. Кто знает, может, в скором будущем мы научимся передавать информацию в обоих направлениях: от мозга в интернет и обратно.
Это будущее на данный момент пока находится далеко, поскольку человеческий мозг является уникальным типом процессора, особенно по сравнению с компьютером.
Мозг и компьютер
Компьютеры для обработки информации используют бинарный код, это означает, что вся информация представлена только в виде единиц и нулей. Человеческий мозг обрабатывает информацию посредством нескольких миллиардов биоэлектрохимических связей, которые объединяют мыслями с действиями, и эти сложные взаимосвязи не выражаются как единицы или нули.
Если мы хотим научиться передавать информацию из мозга в компьютер и загружать ее из Интернета прямо в мозг, для начала необходимо создать конверсионный алгоритм, способный обрабатывать и конвертировать данные в необходимый формат.
Это чрезвычайно трудная задача, ведь «формат» работы мозга и система взаимосвязи мыслей и действий пока еще полностью не раскрыты.
fb.ru
