Через искусственный мозг к физическому бессмертию

Следующий этап своей эволюции человек осуществит уже собственноручно, переделав себя в биоробота

Затем искусственный мозг превзойдет свою природную модель, после чего все открытия будут совершаться без участия человека, который даже не сможет толком понять их суть.

Последние годы в мире начали выделять все больше средств на проекты по углубленному изучению функционирования живого мозга. Раскрытие тайн хитросплетений миллиардов его клеток, называемых нейронами, рассматривается как один из последних рубежей в научном познании. Так, в США на программу BRAIN в 2014 году будет потрачено $100 млн, а в последующие 10 лет – $3 млрд. «Человечество научилось идентифицировать галактики на расстоянии многих световых лет и изучать частицы меньше атома, но мы так до сих пор и не раскрыли тайну трех фунтов (полутора килограммов) материи, что находится у нас меж ушей», – отметил президент США Барак Обама, объявляя в апреле о запуске программы. 

В Европейском союзе выделили 1,3 млрд евро на начавшийся в 2005 году спецпроект сравнимого масштаба Blue Brain («Синий мозг»), а стартовавший в феврале 2011 года проект по созданию аватаров «Россия-2045» возглавляет миллиардер Дмитрий Ицков. Сходные проекты планируются и в других странах мира. Вообще же изучением мозга в наше время, как отметил в интервью журналу Nature доктор Кристоф Коч из Allen Institute, занимаются около 10 тыс. лабораторий во всем мире.

Киберн думает за нас

Тема искусственного интеллекта долгие годы не сходит со страниц и экранов. Вначале ее развивали фантасты и футурологи, а после бурного развития компьютерных технологий начиная с 50-х годов прошлого века ее начали активно претворять в жизнь. За прошедшие полвека был достигнут впечатляющий прогресс. Не говоря уже о таких экзотических игрушках, как киберсобаки в Японии, способные узнавать хозяина в лицо, выполнять отдельные его команды и кое-чему обучаться, менее экзотические устройства незаметно, но уже прочно вошли в нашу жизнь. 

280

квинтиллионов бит информации

способен хранить

наш мозг

Сами того не замечая, мы сталкиваемся с элементами искусственного интеллекта на каждом шагу – от команд переключаемых ими светофоров и приказов, звучащих из GPS-навигатора, до поисковых систем в интернете. Уже возникли системы облачных вычислений, которые все чаще избавляют человека от мучений творческого поиска собственных подходов и их оценки – достаточно задать вопрос и тут же получишь ответ. Словом, Киберн думает за нас! 

С подсказкой ответов на вопросы как рядовых юзеров, так и аналитиков и планировщиков более масштабных процессов и проектов пока что довольно успешно справляются системы искусственного интеллекта, основанные на принципах, применяемых в компьютерах. С их помощью было совершено немало открытий и выявлено множество взаимосвязей, прежде сокрытых от нас. Сейчас созданы так называемые нейронные сети, которые успешно решают прежде неподъемные для человека из-за обилия данных задачи, позволяя моделировать сложные физические и химические процессы и многое другое. 

Достигнутый в этом плане прогресс проникает во все сферы современной жизни. Так, на днях сообщили, что в Адыгее, Россия, совершен научный прорыв – разработан новый метод, с помощью которого нейросетевая модель впервые спрогнозировала значения высоких уровней воды на гидропостах на заданные даты, позволивший с опережением в три дня предсказать время наступления и уровень паводка и провести своевременную эвакуацию населения с подтопляемых территорий.

Пределы возможностей

Несмотря на успешное в целом применение таких систем, уже начинают проглядывать некоторые присущие им ограничения. Проблема в том, что в современных компьютерах как данные, так и программы хранятся в их памяти в двоичном коде, при этом вычислительный модуль отделен от устройств хранения, а программы выполняются последовательно, одна за другой. 

Есть и другие недочеты. Так, в конце 1990-х годов астрофизики Запада, работая на обычных нейросетях без блока памяти (там была обратная связь, но она не накапливала предыдущих данных), предсказали резкий всплеск солнечной активности в очередном цикле. В то же время российский профессор Алексей Дмитриев использовал нейросеть с блоком памяти, которая подбирала по памяти и давала развитие по предыдущим годам. Это позволило ему предсказать, что очередной солнечный цикл должен быть очень слабым вопреки всем выдвинутым в то время прогнозам, что и произошло. 

Van Wedeen
Cозданные нейронные сети успешно решают прежде неподъемные для человека из-за обилия данных задачи

Главный недостаток нейронных сетей, по мнению профессора Дмитриева, – ограниченность их функционального представления о зависимостях. Они неспособны проанализировать высокий уровень нелинейности. Он обнаружил это уже не с временными деталями, а работая с довольно большим набором экспериментальных космических данных, имеющих сильную нелинейную зависимость по разным параметрам, из-за чего даже самая современная нейронная сеть так и не смогла эту зависимость обнаружить. То есть возможности нейронной сети технически ограничены. Кроме того, несовершенство нейронных сетей происходит от несовершенства нашего собственного теоретического базиса. Возможно, что следующим шагом в совершенствовании искусственного интеллекта станет поиск функционалов, которые позволят их преодолеть, считает он. Кроме того, в последнее время все чаще звучат предостережения, что довольно скоро – не в этом десятилетии, так в следующем – нейронные сети, построенные на компьютерных принципах, окажутся и вовсе неспособными решать вновь возникающие задачи.

Все эти и некоторые другие факторы и побудили правительства и корпорации выделять все больше средств на исследования, способные в конечном итоге привести к созданию копии живого мозга в отличие от построенных до сих пор его моделей на компьютерных принципах. Согласно расчетам, наш мозг способен хранить до 280 квинтиллионов бит информации, а его быстродействие составляет от 100 до 100 000 терафлоп, где 1 терафлоп означает один триллион с плавающей запятой операций в секунду. При этом мозг человека потребляет всего лишь 25 Вт, но если делать модель на основе технологий, что применяют для суперкомпьютеров, то электроэнергии он будет потреблять больше, чем адронный коллайдер (180 МВт). Согласно недавно проведенным расчетам, для построения модели коры человеческого мозга из современных компьютерных комплектующих понадобится самое меньшее 150 тыс. процессоров и 144 терабайта памяти, причем только оперативной. И все это для создания интеллекта гораздо более примитивного, чем у новорожденного. 

В этом плане большие надежды возлагают на новые элементы – мемристоры, работающие по иному принципу и значительно превосходящие прежние элементы памяти. По сравнению с нынешними энергопотребление мемристорных компьютеров будет ничтожным, а вычислительная мощь просто гигантской. Из них уже удалось создать трехмерный массив, способный совершать логические операции, выполняя функции синапсов, передающих сигнал по линии между клетками нейронов в мозгу. Предполагается, что созданный на основе мемристоров компьютер сможет воспроизвести работу человеческого мозга, где в отличие от нынешних компьютеров нет какого-то единого центра сбора и обработки информации. В компьютере на мемристорной основе множество модулей действуют параллельно и независимо друг от друга, и вдобавок он будет конструктивно однородным – там одновременно будут храниться все данные и осуществляться все операции с ними.

О недостатках современных компьютеров давно говорили работающие в этой области исследователи из многих стран, в том числе казахстанские. 

В компьютере применяется принцип последовательного анализа информации, и каждый бит в нем хранится в ячейке со строго определенным адресом, а человеческий мозг способен проводить параллельный анализ информации, которую сохраняет вся нейронная сеть сразу. В этом-то и их отличие, рассказал несколько лет назад в интервью журналу Vox Populi Ибрагим Сулейменов, заведующий кафедрой автоматической электросвязи Алматинского института энергетики и связи. При этом существует мнение, что возможен некий симбиоз устройств на основе нейро- и классической неймановской логики. 

Так что ученые уже давно присматривались к человеческому мозгу как модели для построения более совершенных средств для познания мира, но первые попытки смоделировать мозг с использованием компьютерных принципов обернулись неудачей. 

Одним из тех, кто объяснил причину, стал создатель «Палма» Джефф Хокинс, который после долгих исследований выдвинул революционную теорию, сочетающую представления нейробиологии, психологии и кибернетики. В отличие от компьютерных моделей в ней делался упор на систему «память – предсказание» как основу человеческого мышления. «Именно оттого, что разработчики не учитывали природу человеческого разума, и провалились все предшествующие попытки создания разумных машин», – подчеркнул Джефф Хокинс, суммировов свои идеи в книге «Об интеллекте». 

Русский аватар

Собранные воедино, как упомянутые выше, а также иные факторы и дали импульс к запуску масштабных и затратных проектов. Впрочем, таковые пока не заявляют своей целью создание именно искусственного интеллекта, а ставят более скромные предварительные задачи – разработать новые методы лечения таких расстройств, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и аутизм, а также способы реабилитации после инсульта. 

25 ватт

потребляет мозг человека.

но если делать модель на основе технологий, что применяют для суперкомпьютеров, то электроэнергии он будет потреблять больше, чем адронный коллайдер (180 МВт)

Так, в США в программе исследования мозга BRAIN (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies – «Исследования мозга с помощью инновационных нейротехнологий») будут разрабатываться новые инструменты, которые позволят точно выяснить, как работает мозг. Их задача – отображать в реальном времени, как совместно действуют тысячи или миллионы нейронов в скоординированных группах. Ученые уже зондируют отдельные нейроны, но существующие инструменты вмешиваются в их функции, и потому их сложно применять на людях, вдобавок у них низкое разрешение. Новые технологии будут наноуровня, что позволит обойти эти ограничения. Предполагается даже создать живые клетки, которые будут служить как связники между измерительными приборами и нейронами.

Целью же запущенного Европейским союзом в 2005 году спецпроекта Blue Brain корпорации IBM, в котором участвуют более 150 институтов, было создать компьютерную трехмерную модель процессов, протекающих внутри мозга, чтобы на ее основе проверять разные гипотезы касательно его функционирования. В 2006 году им удалось воссоздать одну колонку неокортекса крысиного мозга. Модель состоит из около 30 млн синапсов, обеспечивающих контакты между 10 тыс. нейронов, для моделирования которых понадобилось более 8 тыс. процессоров суперкомпьютера. В этом проекте также не ставилось задачи создавать искусственный интеллект, а только провести поиск новых подходов к излечению нарушений психики и других проблем. Ученые заявили, что они и не пытаются сымитировать работу мозга человека – речь идет лишь о построении модели нейронной колонки неокортекса крысы. Поскольку пока непонятно, что конкретно представляет собой сознание, предположили даже, что оно может возникнуть само по себе, если удастся создать структуру, действующую в точности, как наш мозг.

А вот в России миллиардер и бизнесмен Дмитрий Ицков с самого начала обозначил разработку искусственного мозга как конечную цель своего проекта. Созданные им в феврале 2011 года стратегическое общественное движение «Россия-2045» и корпорация «Бессмертие» (с участием ведущих специалистов в области робототехники, нейроинтерфейсов, а также разработчиков искусственных органов и систем) поставили конкретную задачу – к 2045 году создать высококлассного во всех отношениях киборга, оснащенного не просто искусственным интеллектом в нынешнем понимании, а всесторонне развитым разумом живого человеческого мозга со всеми присущими ему свойствами, спобностями и обширной памятью. Пока что именно роль неокортекса разделяет человеческий разум и искусственный – люди могут обучаться на опыте, а машины пока нет. Но как только у нас появится скопированный мозг в виртуальном мире, мы сможем открыть секрет бесконечного существования. О таком слиянии говорили давно – еще в 1999 году известный футуролог Рэй Курцвелл предрекал, что совсем скоро – не пройдет и 15 лет – произойдет объединение разума человеческого с таковым компьютеров, что в конечном итоге даст человечеству бессмертие.

Сейчас в России над проектом работают около 100 ученых, большинство – из институтов Российской академии наук, а под инициативой подписались более 21 тыс. человек. Уже обозначен четкий поэтапный график – в 2015–2020 годах создать «Аватар А» – роботов-аватаров, управляемых через интерфейс «мозг – компьютер». Во «второй пятилетке», 2020–2025 годы, – создать «Аватар Б», то есть систему, позволяющую мозгу человека обходиться без тела и продолжать жить и мыслить во взаимосвязи с роботизированной копией (аватаром), давая возможность продолжить земное существование тем, чье физическое тело полностью выработало свой ресурс либо оказалось очень сильно покалечено. Примерно как описано в старом романе Беляева «Голова профессора Доуэля», только здесь голова сможет еще и передвигаться и совершать иные действия. Параллельно будут проводиться опыты по пересадке мозга – сначала на животных, потом на неизлечимых больных. Затем за следующие 10 лет произвести «Аватар В» – модель мозга и психики человека, созданную искусственно, после чего разработать способ пересадки личности на этот искусственный носитель. И в ходе завершающей «второй десятилетки», 2035–2045 годы, намечено создать «Аватар Г» – разработать технологии, способные переносить мышление или сознание человека в виде голограммы из живого мозга на более совершенный небиологический носитель – машину, так, чтобы сохранялось собственное я и память, что приведет к продлению жизни вплоть до бессмертия. Освобожденное от физической формы, собственное я сможет существовать в сети типа интернета с возможностью перемещаться со скоростью света по всей планете или даже в космосе. По замыслу разработчиков это не только даст возможность всем желающим получить практически бессмертие, но параллельно позволит создать искусственный суперинтеллект, многократно расширив возможности «нового человека», а обычным людям разрешит неограниченное число раз восстанавливать свой мозг и модифицировать его. 

Ицков рассматривает свое движение-2045 как двигатель технологического, экономического и даже духовного развития. «Мы планируем трансформировать наше движение в общемировое, которое назовем «Неочеловечество-2045». С помощью государства или без него, так или иначе мы откроем специализированный центр в России, и он будет заниматься разработкой технологий кибернетического бессмертия человека. Впервые в мире», – заявил он на саммите сингулярности в Нью-Йорке в ноябре 2011 года. Первые шаги Ицковым уже сделаны. Так, на нью-йоркском конгрессе «Глобальное будущее – 2045», намеченном на 15, 16 июня, будет продемонстрирована созданная на первой стадии проекта «Аватар А» андроидная голова самого Дмитрия Ицкова, как утверждается, самая совершенная в мире. Она способна устанавливать зрительный контакт, узнавать людей в лицо и вести естественный диалог. Управление роботом будет осуществлять сам Ицков, давая своему аватару возможность говорить как на русском, так и на английском. Создал ее известный конструктор Дэвид Хэнсон, основатель Hanson Robotics. 

Проектом заинтересовались на Западе. Как сообщают СМИ, проекту «Аватар», изначально выполнявшемуся в России, планируется придать глобальные масштабы, открыв в этом году два офиса в США и наладив взаимодействие с тамошним оборонным агентством DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency – Агентство передовых оборонных исследовательских проектов), создающим свой «Аватар» для Пентагона. Притом что идея «Аватара» в России возникла до одноименного американского проекта по разработке боевых роботов, долженствующих заменить пехоту в бою вслед за заменой летчиков дронами. Еще 22 сентября 2010 года тогдашний президент РФ Дмитрий Медведев предложил создать в стране собственный вариант DARPA, поскольку в России «пока нет эффективной структуры, которая бы занималась заказом прорывных исследований и разработок в интересах обороны и безопасности, в том числе исследований перспективных, пусть и весьма рисковых». Вариант так и не был создан, но зато возникло движение Дмитрия Ицкова. 

В США на программу Brain в 2014 году будет потрачено $100 млн, а в последующие 10 лет – $3 млрд

Исследователи из DARPA, образованного в 1958 году в ответ на запуск в 1957 году первого в истории советского искусственного спутника и одним из главых достижений которого считается создание сети интернет, уже ведут работы над системами, копирующими человеческий мозг. К примеру, агентство работает над проектом под названием «Физический разум», цель которого – сделать роботов полностью автономными, способными переваривать информацию и принимать решения. Другой проект агентства под названием SyNAPSE нацелен на преодоление одного из препятствий к созданию подобия мозга – ограничений, присущих архитектуре кремниевых чипов. Для этого создают сети, сочетающие нанопроводники и мемристоры. 

В то же время сообщения о прогрессе в этой области возбуждают все большие опасения среди широкой публики. Так, к примеру, образовался Lifeboat Foundation – мозговой центр, чья цель – поиск способов защиты человечества от смертоносного нанооружия и взбесившегося искусственного интеллекта. Хотя бюджет Lifeboat на порядок меньше, чем у типичных исследовательских центров, финансирование вполне приличное – получили уже более полумиллиона долларов. При этом берется в расчет, что главное – то, что Lifeboat – одно из мест, где лучшие умы могут собраться и заниматься проектами, которые могут понадобиться и через 200 лет. 

: Если вы обнаружили ошибку или опечатку, выделите фрагмент текста с ошибкой и нажмите CTRL+Enter
4619 просмотров
Поделиться этой публикацией в соцсетях:
11 декабря родились
Именинников сегодня нет
Самые Интересные

Орфографическая ошибка в тексте:

Отмена Отправить