Chuir rúndiamhra fheidhmiú na hinchinne daonna trioblóid ar eolaithe i gcónaí. Rinneadh iarrachtaí i gcónaí aithris a dhéanamh ar inchinn an duine. Iarracht amháin dá leithéid is ea Tionscadal Inchinne an Duine. Cén chéim ina bhfuil na heolaithe? An bhfuil rath ann?
Is é an inchinn an duine an ríomhaire bitheolaíoch is mistéireach atá ar eolas againn. Le fírinne, níl go leor eolais againn faoi, in ainneoin iarrachtaí na n-eolaithe foghlaim faoi ar bhealaí atá ag éirí níos sofaisticiúla leis na cianta. Ní féidir ach leis na teicneolaíochtaí is déanaí fíor-eolas a thabhairt dúinn nach bhféadfaimis ach buille faoi thuairim a fháil roimhe seo. Ní athraíonn sé seo an bhfíric go bhfuil muid fós i bhfad ó feasacht iomlán. Cén chéim ina bhfuil eolaithe nua-aimseartha?
Suimiúil freisin: Cad iad líonraí néaracha agus conas a oibríonn siad?
Sna 1950idí, nuair a tháinig an téarma “intleacht shaorga” le feiceáil den chéad uair san eolaíocht agus chruthaigh taighdeoirí AI go bhféadfadh tú meaisín a mhúineadh chun rudaí a dhéanamh nach bhféadfá féin a dhéanamh, bhí sceitimíní orthu faoi. An fhéidearthacht shimplí gur féidir le meaisín foghlaim, teoirimí matamaitice a chruthú as a stuaim féin (rinneadh é seo, mar shampla, leis an gclár Logic Theorist a d’fhorbair Allen Newell agus Herbert Simon i 1955), nó seiceálaithe a imirt agus an duine a bhualadh (clár le Arthur Samuel, innealtóir IBM, ina dhiaidh sin ina ollamh in Ollscoil Stanford), a bhí i gceannas ar an domhan eolaíoch a chreidiúint, go raibh insamhalta iomlán ar an inchinn an duine ach cúpla bliain ar shiúl.
Tá fiche nó tríocha bliain caite, agus in ainneoin fás ollmhór i gcumhacht ríomhaireachta, forbairt líonraí neural saorga agus halgartaim AI le foghlaim meaisín domhain, táimid fós i bhfad ó insamhladh fiú blúirí den inchinn. Go simplí, rinne ceannródaithe AI an dara leath den 20ú haois gannmheas go mór ar chumais an "mais glóthach-mhaith" seo inár turtair, atá 90% uisce.
Suimiúil freisin: ChatGPT: Treoracha simplí le húsáid
Nuair a rugadh é, tá thart ar 300 g ag an inchinn dhaonna, agus tá thart ar 1,5 kg in inchinn lánfhorbartha lánfhásta. Cuimsíonn an 1,5 kg seo ár gcruinne ar fad agus na dámha meabhracha go léir atá againn. Ní hamháin cinn chomhfhiosacha, cosúil le smaointeoireacht teibí, cruthaitheacht, ach freisin iad siúd nach bhfuilimid eolach orthu: motility gluaiseachtaí, rialú an chórais imshruthaithe, análaithe agus go leor, i bhfad níos mó.
Is ráiteas coitianta é i measc eolaithe go bhfuil thart ar 100 billiún néaróin san inchinn dhaonna. Níl a fhios againn a n-uimhir bheacht, agus d'fhéadfadh sé a bheith difriúil i ngach ceann de na speicis daonna. Ach déanaimis glacadh leis go bhfuil sé seo fíor, agus nach bhfuil an uimhir seo chomh beag. Is é 100 billiún go leor, ach is féidir le superríomhairí nua-aimseartha insamhail a dhéanamh ar rudaí níos mó fós. Mar sin féin, is í an fhadhb atá ann go bhfuil néaróin rud i bhfad níos casta ná, mar shampla, texel i grafaicí 3D, picteilín in íomhá, nó aon rud eile is féidir a chur síos gan ach píosa beag de chód.
Tá néaróin inár n-inchinn ceangailte lena chéile. Ní naisc fhisiceacha iad seo, mar ansin scaipfeadh na impulsí leictreacha a ghintear i néaróin aonair go tapa ar fud an chomhlachta, rud a d'fhágfadh dodhéanta feidhmiú go praiticiúil. Tá tarchur faisnéise inár n-inchinn bunaithe ar leictreachas (ríomhairí) agus ar cheimic (néar-tharchuirithe). Is féidir gach néaróin (a thabhairt chun cuimhne an íomhá tóir anois de néaróin mar "crann" le dendrites tréith) a nascadh le daoine eile le cabhair ó suas le deich míle nasc synaptic.
Aontaigh, tá 10000 nasc ó néarchill amháin leibhéal i bhfad níos airde castachta ná geataí loighce i dtrasraitheoirí. Má dhéanaimid iarracht líon na nasc féideartha idir néaróin agus na stáit ar féidir leo a fháil ag aon nóiméad ar leith (amháin amháin) a chomhaireamh, gheobhaidh muid líon ollmhór a sháraíonn i bhfad líon measta na n-adamh sa chruinne inbhraite ar fad. Ag baint úsáide as an gcur chuige seo, creideann go leor eolaithe a dhéanann speisialtóireacht i néarbhitheolaíocht agus freisin a bhfuil cúlra san eolaíocht ríomhaireachta acu, fiú leis an leibhéal reatha eolais agus an fhorbairt a bhfuiltear ag súil leis, gur tasc é insamhalta iomlán d’orgán casta den sórt sin a sháróidh ár gcumas le haghaidh tamall fada. Ach ní chiallaíonn sé seo nach ndéanann eolaithe rud ar bith agus nach bhfuil aon rud bainte amach acu. Breathnaímid ar roinnt tionscadal a bhfuil sé mar aidhm acu insamhail a dhéanamh, más rud é nach an aigne dhaonna ar fad, ansin ar a laghad cuid de.
Léigh freisin: 7 Úsáidí is Fearr as ChatGPT
In 2013, tháinig eolaithe Seapáine ó Institiúid Teicneolaíochta Okinawa agus taighdeoirí Gearmánacha ón Forschungszentrum Jülich le chéile agus d'úsáid siad ceann de na sárríomhairí is cumhachtaí ar ár bplainéad ag an am (ar a dtugtar K Computer, ceannaire ar an liosta Top500 in 2011) le cumhacht ríomhaireachta. de 8,16 PFLOPS (nó 8,16 quadrillion oibríochtaí snámhphointe in aghaidh an tsoicind) chun iarracht a insamhail ach slice den inchinn. Go ginearálta, is éard a bhí san ionsamhladh obair 1,73 billiún néaróin a mhapáil, rud a chruthaigh le chéile líonra de 10,4 trilliún nasc synaptic. Sin beagán níos mó ná 1 faoin gcéad d'acmhainneacht an "glóthach" bitheolaíoch sin i bhfostú i do cloigeann. Bhain an insamhalta úsáid as cumhacht iomlán próiseálaithe 82944 Sparc64 VIIIfx (tá minicíocht clog 2 GHz agus 8 cores ag córas amháin). Ar oibrigh an cur chuige seo?
Dar leis na heolaithe, tá, ach ar an láimh eile ... braitheann sé ar an gcaoi a fhéachann tú air. Mhair thart ar 40 nóiméad d'oibriú an sárríomhaire seo ar feadh ionsamhlúcháin de soicind amháin d'oibriú na blúire luaite de líonra néarach na hinchinne. Mar sin, cé gur féidir rath a thabhairt ar an bhfíric go ndearnadh an insamhalta ar chor ar bith, toisc go léiríonn na héifeachtaí, an t-am ríofa agus méid an insamhalta fadhb ollmhór atá romhainn anseo. Agus ní mór a mheabhrú, le méadú ar líon na néaróin, go n-ardóidh castacht an líonra synaptic ní go líneach, ach go heaspónantúil! Dá mba rud é go n-úsáidfí fiú an sár-ríomhaire Meiriceánach is tapúla faoi láthair, atá ag feidhmiú ag Saotharlann Náisiúnta Oak Ridge agus a bhfuil cumhacht ríomhaireachta oiread agus 1 PFLOPS aige, ie 1102 uair níos mó ná an ríomhaire K Seapáinis luaite, don tasc céanna, ní bheadh i gceist leis. go bhféadfadh Frontier insamhail a dhéanamh (leis na paraiméadair samhail chéanna) líonra néarúil 135 uair níos mó. Mairfidh an t-ionsamhladh céanna de soicind fíor amháin de líonra de 135 billiún néaróin ar shárríomhaire Meiriceánach nach faide ná 1,73 nóiméad, ach níos lú ná 40 soicind. Ach tá sé seo fós i bhfad níos mó ná insamhalta líonra fíor-ama, agus níl ann ach cuid bheag den mhéid atá inár gceann. Is i réimse an fhicsin eolaíochta fós a bhaineann ionsamhladh oibreacha an aigne iomláin. Ach tá eolaithe fós ag iarraidh.
Léigh freisin: Faoi ríomhairí chandamach i bhfocail shimplí
Is féidir an Tionscadal Inchinne Daonna (HBP) i dtéarmaí a scála agus na cistí a leithdháileadh don tionscadal eolaíoch seo a chur i gcomparáid le tionscadal eile a bhaineann le fear - an tionscadal cáiliúil "Human Gene", a mhair ó 1990 go 2003. Chun an genome daonna a thuiscint go hiomlán, tá sé mar aidhm ag an Tionscadal Inchinne Daonna cabhrú le heolaithe ár n-inchinn a thuiscint níos fearr. Mar sin féin, ní thagann an Tionscadal Inchinne Daonna, atá ar siúl ó 2013 agus a bhí ceaptha ar dtús chun críche tar éis deich mbliana de thaighde (i.e. in 2023), fiú gar don inchinn iomlán a insamhladh. Mar sin, cad iad na spriocanna atá beartaithe ag eolaithe a bhaint amach leis an taighde seo?
Ní hé príomhsprioc HBP an inchinn iomlán a insamhail, mar tá súil agam gur léirigh muid cheana féin go bhfuil an tasc seo níos faide ná cumais ár sibhialtachta inniu. Is é an sprioc ná castacht na hinchinne a mháistir go páirteach ar a laghad. Cabhróidh sé seo le forbairt eolaíochtaí mar leigheas, ríomheolaíocht, néareolaíocht, chomh maith le forbairt teicneolaíochtaí a bhfuil a gcuid oibre spreagtha ag an gcaoi a n-oibríonn ár n-intinn.
Ar cheann de thorthaí an tionscadail HBP tá cruthú ardán digiteach do thaighde inchinne, EBRAINS. Is ardán foinse oscailte é EBRAINS a chuireann ar chumas taighdeoirí ó ar fud an domhain úsáid a bhaint as uirlisí digiteacha atá ar fáil i dtimpeallacht néil shlán. I bhfocail eile, soláthraíonn EBRAINS na huirlisí d’eolaithe chun feidhmiú réimsí aonair den inchinn a shamhaltú agus a anailísiú.
Uirlis amháin den sórt sin is ea an clár ionsamhlúcháin inchinne fíorúil cruthaithe ag HBP agus EBRAINS. Níl an uirlis seo in ann obair na hinchinne ar fad a insamhail go hiomlán, ach ligeann sé, mar shampla, do thaighdeoirí drugaí nua a n-éifeachtaí ar ghrúpaí néaróin a insamhail. Cuirfidh sé seo ar chumas na n-eolaithe cóireálacha nua a fhorbairt a bheidh úsáideach le haghaidh galair chasta mar ghalar Alzheimer, dúlagar, galar Parkinson, agus níos mó.
Suimiúil freisin:
Tionscadal níos mó agus níos nuaí fós a thionscain institiúidí taighde Mheiriceá is ea US BRAIN Initiative. Tionscadal taighde ilbhliantúil eile é seo atá dírithe ar an nascóim daonna a mhapáil. Cad is nasc ann? Seo sraith de naisc nerve an orgánaigh seo. Díreach mar is léarscáil iomlán den slabhra géiniteach é an géanóm, agus is léarscáil iomlán é an próitéam de phróitéiní orgánacha ar leith. Tá a fhios againn cheana féin ar an genome daonna, cosnaíonn a fhionnachtain na billiúin dollar. Sa lá atá inniu ann, tá tástáil genome ar fáil go forleathan agus, mar shampla, cosnaíonn tástálacha géiniteacha chun locht a bheith ann cúpla céad dollar. Tá genome iomlán beagán níos costasaí, ach fós orduithe méid níos lú ná an costas an chéad DNA daonna a léamh.
Fillfimid ar Connectome agus an tionscadal Meiriceánach BRAIN. Cad é cuspóir an tionscadail seo? Dúirt Josh Gordon, stiúrthóir ar Institiúid Náisiúnta na Stát Aontaithe um Shláinte Mheabhrach i Bethesda, Maryland: “Más eol dúinn na cineálacha cealla inchinne go léir, conas a nascann siad lena chéile agus conas a idirghníomhaíonn siad, osclófar sraith iomlán nua teiripí atá againn inniu. ní féidir a shamhlú fiú." Faoi láthair, tá an chatalóg is mó ar domhan de chineálacha nerve cealla á gcruthú agus á bhforbairt go córasach. Déanann an chatalóg seo, ar a dtugtar Líonra Daonáirimh Cille Tionscnaimh BRAIN (BICCN), cur síos ar cé mhéad cineálacha éagsúla cealla atá san inchinn, cad iad na comhréireanna a tharlaíonn siad, conas a dháiltear iad go spásúil, agus cad iad na hidirghníomhaíochtaí a tharlaíonn eatarthu.
Cad as a dtagann an cur chuige seo? Ón gá atá le tuiscint a fháil ar conas a oibríonn an inchinn. Mínítear buntáistí an chur chuige seo i ráiteas don Dúlra leis an néareolaí Christoph Koch, príomh-eolaí an chláir MindScope, atá á chur i bhfeidhm ag an Allen Institute for Brain Science i Seattle: “Díreach mar a dhéanann aon rud sa cheimic ciall gan tábla peiriadach na eilimintí, ní dhéanfaidh aon rud ciall leis an inchinn a thuiscint gan tuiscint a fháil ar bheith ann agus ar fheidhmiú cineálacha aonair cealla".
Dá mba rud é go mbainfimid amach go hipitéiseach an poitéinseal teicneolaíochta chun cill a scanadh le cill agus, mar shampla, inchinn an duine a athchruthú, chiallódh cur chuige dá leithéid, fiú dá n-éireodh linn (nach bhfuil réalaíoch inniu), ní thuigfimis go fóill cén fáth a bhfuiltear ag súil leis. oibríonn inchinn mar a tharlaíonn sé i ndáiríre. Agus is cuma an bhfuil muid ag caint faoin inchinn mar orgán bitheolaíoch beo nó a macasamhail digiteach, clónáilte go hipitéiseach. BRAIN agus eolaire BICCN is pointí tosaigh iad chun struchtúr agus oibriú gach ciorcaid néaraigh a thuiscint, agus mar sin chun tuiscint a fháil ar an iompar casta a rialaíonn gach speiceas le horgán chomh casta leis an inchinn.
Leanann an taighde ar aghaidh, agus cuireann eolaithe a gcuid éachtaí nua i láthair i gcónaí ar shuíomh Gréasáin a cruthaíodh go speisialta. Dá bhrí sin, táim cinnte go bhfuil fionnachtana níos suimiúla fós ag fanacht linn.
Suimiúil freisin:
View Comments
Go gairid beifear in ann inchinn gach duine a bhaint mar rud nach bhfuil gá leis ...