Соревнование электронных и настоящих мозгов

Компьютеры по своей производительности и возможностям еще нескоро догонят возможности человеческого мозга, в котором миллиарды нейронов способны обрабатывать невероятное количество информации с еще большего количества источников (раздражителей). Но ввиду того, что многие компании это не устраивает, «гении» создают то, что способно хоть на мгновение приблизиться к такому чуду, как человеческий мозг, а потому и возникает технологический прогресс и создание невероятно совершенных устройств (не только смартфоны/планшеты/умные часы/очки).

Вот и компания Qualcomm начала создание архитектуры процессоров, которая напоминает структуру мозга. Благодаря ей чипы смогу обучаться умениям, реагировать на раздражители и поступающую информацию, при этом человеку не потребуется разрабатывать и писать код.

Эти чипы получили название Zeroth и стали относится к типу NPU, то есть Neural Processing Unit. В будущем они будут интегрироваться в систему-на-чипе (SoC) вместе с ЦП и ГП. Компания также создала и набор инструментов, благодаря которому происходит обучение компьютера правилам поведения без программирования.

Технология было продемонстрирована в виде робота, который способен двигаться только по белым плиткам пола, если получает приказ для такого поведения.

Новая архитектура NPU создаётся аналогично биологическим нейронам. Уже в 2019 году для разработчиков и заинтересованных компаний будет представлена готовая платформа для изучения архитектуры. Сама компания считает, что NPU может быть намного эффективнее при выполнении таких задач, как распознавание лиц, рукописного текста и прочее.

Но и у IBM тоже есть нейробиологический проект — SyNAPSE. Так, их система способна оценить идеи и объекты и при этом не задействовать какие-либо типичные компьютерные алгоритмы по обработке данных.

Не отстает от них и компания Google, которая совместно с NASA начала исследовать искусственный интеллект и обзавелась квантовым суперкомпьютером D-Wave Two. Такая машина способна обрабатывать до 512 кубит, или квантовых бит. Производительность в несколько тысяч раз больше обычного суперкомпьютера в момент сложных вычислений при наличии около 500 дополнительных параметров.

Проект получил название Quantum Artificial Intelligence Lab, и кроме Google и NASA над ним работает множество университетов всего мира. Цель — исследование возможности самообучения машины. Использовать их можно будет для интеллектуального поиска в Интернете, предсказания возможных ДТП на основе данных от GPS, распознавания лиц, голоса, эмоций и многого другого. Отметим, что для обработки таких данных компьютер единовременно должен обработать очень, и очень много данных, и еще при этом сделать это быстро. В будущем возможно их использование для составления прогнозов в финансировании, медицине, климатическом направлении, национальной безопасности (по этому поводу вспоминаются геты из вселенной Mass Effect, которые поступили как истинные роботы из фантастики: были машины, обучились, начали войну против хозяев).

В Google рассказали, что запуск их квантовой супермашины будет осуществлен только в третьем квартале уходящего года, но более никаких подробностей не раскрыли. В то же время, известно, что компьютер может работать и с другими устройствами, тем самым повышая свои вычислительные мощности, а прочие компьютеры будут обрабатывать то, что сами смогут.

Германия также решила заняться усовершенствованием компьютеров и совместно с Японией провела крупнейшее в истории моделирование нейронной активности головного мозга человека. Процесс моделирования длился 1 секунду, но при этом дал невероятное количество интересной информации.

В процессе моделирования была создана имитация 1,73 миллиардов нервных клеток, которые соединяли 10,4 триллиона синапсов. По сути, это лишь 1% от общей сети нервных клеток человеческого мозга. Для запуска такой имитации компьютер работал на предельной мощности в течение 40 минут (!), при этом в нем было установлено 83 000 процессоров и 1 петабайт оперативной памяти.

Такое моделирование — всего лишь часть большого проекта для создания искусственного интеллекта. Но при этом необходимо помнить, что еще ни одна система подобного типа не может пойти в сравнение с работой мозга 4-годовалого малыша.

И именно поэтому учёные пытаются разработать устройства, которые совместят мощь мозга человека с электронными системами. Так, по публикациям журнала Science стало известно, что ученые из центра изучения генетики и нервных цепей Массачусетского технологического института смогли заставить живую мышку запомнить, что в каком-то месте она получила элетроразряд, но в реальности он был осуществлён, напротив, в другом месте. При этом ученые не создавали каких-то новых воспоминаний, но применили к имеющимся хорошие или плохие чувства и ощущения.

«Речь не идёт о записи воспоминаний с нуля — по сути, вопрос касается соединения двух разных типов воспоминаний. Мы взяли нейтральное воспоминание и искусственно обновили его, сделав негативным», — рассказал Стив Рамирез, нейробиолог центра. В будущем такие манипуляции могут быть применены для лечения посттравматических расстройств, что возникают при стрессе у людей.

Также существуют разработки машинно-мозговых интерфейсов, цель которых — обеспечение взаимодействия человека с мобильными устройствами при использовании для оного только силы мысли. На сегодняшний день существуют аналогичные решения, дающие возможность двигать предметы, которыми управляют компьютеры, силой собственной мыслительной активности.

Также сотрудники университета заметили, что в будущем их открытие может позволить людям избавиться и от каких-либо печальных воспоминаний.

В 2011 году ученые японской лаборатории вычислительной нейробиологии и исследователи Бостонского университета рассказали о процессе под названием «Расшифрованный нейроотклик» (Decoded Neurofeedback, или DecNef). Суть процесса в том, что через функциональную систему формирования изображения на основе магнитного резонанса (FMRI) возможна передача в мозг различных сигналов. FMRI способна также вообще изменить активность мозга, что позволит в будущем обучить людей новым языкам, игре на инструментах.

В феврале 2019 года стало известно о том, что в университете Дьюка в Северной Каролине соединили мозг крысы из Бразилии с мозгом крысы из Северной Каролины с помощью Интернета. И когда одна нажимала на рычаг, другая повторяла действие.

Стало также известно, что в университете связывали в сети и мозги четырёх крыс с помощью Интернета. А двум обезьянкам, тем паче, выдали информацию для управления механической рукой, но чтобы взаимодействовать с ней, мартышки должны были обмениваться информацией с помощью мозга. Это своего рода попытка воплотить в реалии фантастические идеи о телепатии.

Разумеется, это не все достижения современной науки, но, тем не менее, это одни из самых интересных и любопытных достижений, которые могут привести человечество на новый этап своего развития.