Henry Markram วางแผนที่จะสร้างแบบจำลองเสมือนจริงของสมองมนุษย์ นักประสาทวิทยาที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐสวิสเขาเชื่อว่าวิธีเดียวที่จะเข้าใจอย่างแท้จริงว่าสมองของเราทำงานอย่างไร-และทำไมพวกเขาถึงไม่ทำ-คือการสร้างแบบจำลองจาก 1s และ 0s จากนั้นก็ทำการทดลองที่จำลองด้วยคอมพิวเตอร์
Markram ได้จัดตั้งโครงการสมองมนุษย์ให้ทำเช่นนั้น ความพยายามมีวัตถุประสงค์เพื่อรวมทุกแง่มุมของสมองมนุษย์ที่ถูกค้นพบโดยนักประสาทวิทยาในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาตั้งแต่โครงสร้างของช่องไอออนไปจนถึงกลไกของการตัดสินใจอย่างมีสติไปสู่รูปแบบซูเปอร์คอมพิวเตอร์เดียว: สมองเสมือนจริง โครงการซึ่งเป็นที่ถกเถียงกันในหมู่นักประสาทวิทยาได้รับเลือกให้เป็นผู้เข้ารอบสุดท้ายสำหรับการริเริ่มเรือธงใหม่สองแห่งของสหภาพยุโรป - ได้รับเงิน 1 พันล้านยูโร (1.3 พันล้านเหรียญสหรัฐ)
หาก Markram ได้รับเงินทุนเขาจะทำอะไรและทำไม? เราติดต่อกับเขาเพื่อค้นหา
LLM: คุณมีความคิดคร่าวๆเกี่ยวกับวิธีการสร้างสมองและถ้าเป็นเช่นนั้นแผนพื้นฐานคืออะไร?
อืม: แน่นอน เรามีระบบต้นแบบอยู่แล้วพร้อมที่จะขยายปรับแต่งและสมบูรณ์แบบ มีหลักการและกลยุทธ์ทั่วไปจำนวนมากที่เราใช้ เราเริ่มต้นที่ microcircuits ของเซลล์ประสาท (เซลล์ประสาทไม่กี่หมื่นเซลล์) ที่มีรายละเอียดทางสัณฐานวิทยา/เรขาคณิตและบนรากฐานนี้จากนั้นเราจะย้ายไปสองทิศทาง: เราขยายไปสู่สมองทั้งหมดและเราเพิ่มความละเอียดของเซลล์ประสาท synapses และในอนาคตจะเพิ่ม glial (non-neuronal cells
แบบจำลองนี้ทำหน้าที่บูรณาการข้อมูลทางชีวภาพอย่างเป็นระบบและดังนั้นพวกเขาจึงสามารถได้รับความแม่นยำมากขึ้นเรื่อย ๆ ตามเวลาเนื่องจากพวกเขาใช้ข้อมูลทางชีวภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ เช่นฟองน้ำ มันเป็นแทร็กทางเดียวที่เป็นระบบ เราขุดข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดในวรรณคดีและในฐานข้อมูล ... จัดระเบียบผลลัพธ์และวิเคราะห์สำหรับรูปแบบและคุณค่าในการช่วยระบุแบบจำลองที่แม่นยำมากขึ้นเรื่อย ๆ
เราพัฒนาแบบจำลอง [สถิติ] ที่สามารถใช้ในการทำนายข้ามช่องว่างในความรู้ของเรา ... จากนั้นใช้การจำลองเพื่อทดสอบและปรับปรุงการคาดการณ์เหล่านี้ กลยุทธ์นี้หมายความว่าเราจะไม่ต้องวัดทุกอย่างในสมองเพื่อสร้างแบบจำลองที่แม่นยำ เมื่อเราระบุช่องว่างในความรู้ที่ไม่สามารถเติมเต็มได้ด้วยการทำนายและสิ่งสำคัญสำหรับการสร้างแบบจำลองเราอาจทำการทดลองด้วยตนเองหรือเราร่วมมือกับหรือสนับสนุนให้ใครบางคนทำการทดลอง บางครั้งเราเพียงแค่ต้องรอข้อมูล แต่เรายังคงสร้างซอฟต์แวร์ราวกับว่าข้อมูลอยู่ที่นั่นกับผู้ถือสถานที่เพื่อให้เราสามารถรวมข้อมูลเมื่อได้รับ -เพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการสร้างสมอง-
LLM: เมื่อสมองเสร็จสมบูรณ์จริง ๆ แล้วจะคิดและประพฤติตนเหมือนมนุษย์หรือไม่?
HM: ส่วนใหญ่ไม่ได้อยู่ในแบบที่คุณจะจินตนาการ ... เมื่อมีการสร้างแบบจำลองเช่นนี้มันยังคงต้องได้รับการสอนให้รู้สึกทำหน้าที่และตัดสินใจ นั่นเป็นกระบวนการที่ช้าและจะต้องใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ทรงพลังอย่างยิ่ง เราจะทำอย่างนั้นในวงปิดด้วยตัวแทนเสมือนจริงประพฤติตัวในโลกเสมือนจริง แต่พวกเขาจะได้เรียนรู้ในการเคลื่อนไหวช้าแม้ในซูเปอร์คอมพิวเตอร์ exascale (การคำนวณพันล้านพันล้านต่อวินาที) ... เราจะมีพลังซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่ไม่เพียงพอที่จะจำลองสมองในระดับโมเลกุลในทุกเซลล์ เมื่อเรามีสิ่งนี้ในสถานที่ส่วนใหญ่เป็นเรื่องของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเรื่อย ๆ และรุ่นจะทำงานโดยอัตโนมัติในระดับที่มากขึ้นและมากขึ้น ไม่มีใครรู้ว่ามีรายละเอียดระดับใดในแบบจำลองสมองเพื่อสนับสนุนงานด้านความรู้ความเข้าใจ หลายคนหวังและเชื่อว่ามันเพียงพอสำหรับนางแบบที่จะเป็นนางแบบง่าย ๆ ... เราจะต้องรอและค้นหา
ด้วยเหตุผลเหล่านี้แบบจำลองสมองของมนุษย์รุ่นก่อนจะอยู่ใกล้กับมนุษย์อย่างชาญฉลาด สำหรับงานพิเศษบางอย่างอาจจะ (เช่นวันนี้คอมพิวเตอร์ที่เล่นหมากรุกและ "Jeopardy! "); ขึ้นอยู่กับว่าเราสามารถหาหลักการคอมพิวเตอร์ที่สำคัญที่อยู่เบื้องหลังงานพิเศษสิ่งนี้จะช่วยให้เราพัฒนาแบบจำลองทางทฤษฎีที่อาจสามารถทำงานเฉพาะด้านหรือมุ่งเน้นได้ดีกว่ามนุษย์ตัวอย่างเช่นพวกเขาสามารถตัดสินใจได้ว่ามีความสัมพันธ์กันอย่างไม่น่าเชื่อ
LLM: สมองคอมพิวเตอร์จะเกี่ยวข้องกับโลกภายนอกอย่างไร?
HM: เราเชื่อมต่อแบบจำลองสมองกับตัวแทนเสมือนจริงที่ประพฤติตัวในโลกเสมือนจริง เมื่อโมเดลสามารถทำให้ง่ายขึ้นแล้วเราจะสามารถสร้างมันลงในชิปคอมพิวเตอร์ได้ ชิปเหล่านี้จะสามารถใช้เป็นสมองสำหรับหุ่นยนต์ทางกายภาพและอุปกรณ์ทุกชนิด พวกเขาจะต้องเรียนรู้ขณะที่หุ่นยนต์พยายามทำสิ่งต่าง ๆ แบบจำลองสมองดังกล่าวมักจะไม่อยู่ใกล้กับสมองของมนุษย์ แต่พวกเขาอาจจะมีความสามารถมากกว่าระบบปัญญาประดิษฐ์หรือหุ่นยนต์ที่มีอยู่ในปัจจุบัน -'robocopalypse' สามารถกำจัดมนุษย์ได้หรือไม่?-
LLM: อะไรคือความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ต้องเผชิญกับโครงการสมองมนุษย์นอกเหนือจากการได้รับเงินทุน?
HM: ความเร็วที่เราสามารถวิ่งไปตามแผนที่ถนนของเราขึ้นอยู่กับว่าเราสามารถรวมข้อมูลทางชีวภาพที่มีอยู่ได้เร็วแค่ไหนช่องว่างที่เราสามารถเติมได้ในความรู้ของเราโดยใช้การทำนาย [สถิติ] นานแค่ไหนที่จะใช้ข้อมูลจากการทดลองที่ขาดหายไป ซื้อและจำนวนพลังการคำนวณที่จะมีให้ในอนาคต สำหรับวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือการสร้างซูเปอร์คอมพิวเตอร์แบบโต้ตอบเช่นเดียวกับเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์แบบเรียลไทม์
LLM: โมเดลสมองจะใช้อะไร?
HM: มันจะเป็นเหมือนเครื่องมือใหม่ที่สามารถใช้มองลึกเข้าไปในสมองและในทุกระดับของชีววิทยา (ยีน, โมเลกุล, เซลล์, microcircuits ของเซลล์ประสาท, บริเวณสมอง, ระบบสมองไปยังสมองทั้งหมด - บนลงล่างลงล่างไปด้านบน) และดูว่าส่วนประกอบทั้งหมดทำงานร่วมกันอย่างไร มันเป็นกล้องโทรทรรศน์ฮับเบิลสำหรับสมอง มันจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนทำงานร่วมกันในการสร้างแบบจำลองสมองเช่นนักฟิสิกส์ทำที่ CERN
เราไม่ได้มีมุมมองหลายระดับรังสีเอกซ์ของสมองในวันนี้และไม่มีการทดลองจำนวนมากที่จะทำให้เรามีมุมมองเช่นนี้ได้ตลอดเวลาในไม่ช้าดังนั้นเราจึงต้องสร้างมุมมองนี้หากเราต้องการเข้าใจสมอง เราจะใช้มุมมองหลายระดับนี้พร้อมกับข้อมูลการทดลองเพื่อเริ่มคลี่คลายความลึกลับของสมอง เราจะสามารถให้ข้อมูลจำลองที่ไม่สามารถรับได้และนักทฤษฎีจะต้องพัฒนาทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับวิธีการทำงานของสมอง
มีโรคสมองประมาณ 560 โรคและเรามีความหวังน้อยมากที่จะแก้ปัญหาใด ๆ ด้วยวิธีการในปัจจุบันเพียงอย่างเดียว ด้วยมุมมองหลายระดับของสมองเราจะสามารถขัดขวางแบบจำลองสมองได้ทุกระดับ (เช่นบริเวณสมองการเชื่อมต่อเส้นทางชีวภาพเซลล์ประสาทเซลล์ประสาทโมเลกุลและยีน) และสังเกตผลกระทบ นอกจากนี้เรายังสามารถใช้การตั้งค่าที่แตกหักซึ่งได้รับการแก้ไขในการทดลองและศึกษาว่าสมองทำงานอย่างไรแตกต่างกันเพื่อทำให้เกิดโรค ด้วยวิธีนี้เราจะสามารถค้นหาช่องโหว่ของสมองและสร้างแผนที่จุดอ่อน - สถานที่ร้ายแรงทั้งหมดที่อาจผิดพลาด ดังนั้นมันจะเป็นเครื่องมือใหม่ที่จะช่วยทำแผนที่และศึกษาโรคของสมอง -เงื่อนไขทางการแพทย์ที่ประหลาดที่สุด-
การคำนวณกำลังชนกำแพงด้วยกระบวนทัศน์การคำนวณแบบดิจิตอลแบบดั้งเดิม มันกำลังกดปุ่มพลังงานและความทนทาน คอมพิวเตอร์เริ่มทำผิดพลาดมากขึ้นเรื่อย ๆ เมื่อพวกเขาได้รับเร็วขึ้นและมีค่าใช้จ่ายมากขึ้นเรื่อย ๆ ในการแก้ไข กระบวนทัศน์การคำนวณใหม่จะเป็นอย่างไร? ควอนตัมและกระบวนทัศน์ประเภทอื่น ๆ อาจอยู่ห่างออกไปหลายทศวรรษ สิ่งที่ถูกต้องที่นี่คือสิ่งที่เรียกว่าการคำนวณ neuromorphic สมองใช้เพียงประมาณ 20 วัตต์ในขณะที่คอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ในอนาคตจะต้องใช้เมกะวัตต์จำนวนมาก สมองยังแข็งแกร่งอย่างยิ่งต่อความผิดพลาดและความเสียหาย ประมาณ 20 ปีแล้วสหรัฐฯยุโรปและจีนได้พัฒนาเทคโนโลยีเพื่อสร้างชิปคอมพิวเตอร์ที่สามารถกำหนดค่าด้วยเครือข่ายสมองหรือส่วนหนึ่งของสมอง ปัญหาคือไม่มีใครมีเครือข่าย เราคาดเดาได้ดีกับพวกเขาในวันนี้ - เป็นงานที่ยากเมื่อต้องใช้วิวัฒนาการหลายพันล้านปีเพื่อหาเครือข่ายที่ซับซ้อนเหล่านี้ ในโครงการสมองมนุษย์เราจะสามารถ "ส่งออกไปยัง Neuromorphic" - ส่งออกเครือข่ายจากรุ่นที่มีรายละเอียดและกำหนดค่าชิปเหล่านี้ ผลที่ได้อาจเป็นคอมพิวเตอร์รุ่นใหม่ที่ชาญฉลาดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบสารสนเทศและการสื่อสารทุกชนิด - ระบบที่มีสมอง นี่เป็นกระบวนทัศน์ใหม่สำหรับการคำนวณสำหรับเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร
ติดตาม Natalie Wolchover บน Twitter @ผู้ที่ได้รับการขนานนาม- ติดตามความลึกลับเล็ก ๆ น้อย ๆ ของชีวิตบน Twitter @llmysteriesจากนั้นเข้าร่วมกับเราFacebook-
