Πέμπτη, 24 Οκτωβρίου, 2019

Ο εγκέφαλος γίνεται κομπιούτερ

Επιστήμονες προσπαθούν να μιμηθούν τις λειτουργίες του μυαλού για να φτιάξουν καλύτερους υπολογιστές

Computer_NerdΟι ηλεκτρονικοί υπολογιστές θα βοηθήσουν τους ανθρώπους να καταλάβουν καλύτερα τις λειτουργίες του εγκεφάλου και αυτό με τη σειρά του θα συμβάλει στη δημιουργία καλύτερων υπολογιστών.

Μερίδα επιστημόνων αντί να θεωρούν τον ανθρώπινο εγκέφαλο ως ηλεκτρονικό υπολογιστή, ευελπιστούν να φτιάξουν υπολογιστές στα πρότυπα του εγκεφάλου. Με αυτό τον τρόπο, λένε, η ανθρωπότητα δεν θα καταφέρει απλώς να κατανοήσει καλύτερα τις λειτουργίες τους εγκεφάλου αλλά θα μπορέσει να σχεδιάσει πιο έξυπνους υπολογιστές.

Αυτοί οι οραματιστές, που αυτοαποκαλούνται νευρομορφικοί μηχανικοί (neuromorphic engineers), έχουν ως στόχο να φτιάξουν έναν υπολογιστή που να διαθέτει ένα ή ιδανικά και τρία βασικά χαρακτηριστικά του ανθρώπινου εγκεφάλου. Πρώτον, πρέπει να έχει πολύ μικρή κατανάλωση ενέργειας. Ο εγκέφαλος καταναλώνει μόλις 20 watt, τη στιγμή που οι υπερ-κομπιούτερ που προσπαθούν να αντιγράψουν το ανθρώπινο μυαλό χρειάζονται μεγκαβατ). Δεύτερον, να έχουν ανοχή σε σφάλματα. Η βλάβη σε μία μόνο κρυσταλλολυχνία (transistor) μπορεί να καταστρέψει έναν μικροεπεξεργαστή, τη στιγμή που ο εγκέφαλος χάνει νευρώνες συνεχώς αλλά συνεχίζει να λειτουργεί. Τρίτον, ο ιδανικός υπολογιστής θα πρέπει να μην χρειάζεται καθόλου προγραμματισμό. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος μαθαίνει και αλλάζει αυτόματα αλληλεπιδρώντας με το περιβάλλον, δεν ακολουθεί την πεπατημένη προκαθορισμένων αλγόριθμων.

Προκειμένου να πετύχουν τον στόχο τους οι νευρομορφικοί μηχανικοί θα πρέπει να μετατρέψουν την αναλογία υπολογιστή-εγκεφάλου σε πραγματικότητα. Με δεδομένο ότι κανείς δεν γνωρίζει το πώς ακριβώς δουλεύει το ανθρώπινο μυαλό πιθανότατα θα χρειαστεί να λύσουν και αυτό το πρόβλημα μόνοι τους. Αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να καλύψουν τα κενά που έχουν οι νευρεπιστήμονες στην κατανόηση αυτού του πολύπλοκου οργάνου. Πιο συγκεκριμένα, θα πρέπει να κατασκευάσουν τεχνητά εγκεφαλικά κύτταρα και να τα συνδέσουν μεταξύ τους με διάφορους τρόπους προκειμένου να μιμηθούν το τί συμβαίνει σε έναν πραγματικό ανθρώπινο εγκέφαλο.

Δύο από τα πιο εξελιγμένα νευρομορφικά προγράμματα αυτή τη στιγμή, βρίσκονται υπό την αιγίδα του Human Brain Project (HBP). Μια φιλόδοξη προσπάθεια από μια συνομοσπονδία ευρωπαϊκών επιστημονικών ινστιτούτων, που επιχειρούν να φτιάξουν έναν εξομοιωτή του ανθρώπινου εγκεφάλου έως το 2023.

Ωστόσο ο δρόμος για τη δημιουργία ενός τεχνητού αντίγραφου του ανθρώπινου εγκεφάλου προβλέπεται ιδιαίτερα μακρύς. Η ομάδα του Dr. Fuber που εργάζεται στον υπολογιστή SpiNNaker από το 2006, ένα από τα μηχανήματα των προγραμμάτων του HBP, θα έχει ολοκληρώσει το 2014 την κατασκευή ενός υπερ-μηχανήματος με 1 εκατ. επεξεργαστές. Σύμφωνα όμως με εκτιμήσεις του Dr. Fuber, ακόμη και με αυτό το υπερμηχάνημα στη διάθεσή τους θα μπορέσουν να αναπαράγουν σε πραγματικό χρόνο μόλις το 1% των λειτουργιών ενός ανθρώπινου εγκεφάλου.

Από την έντυπη έκδοση του Economist

By