Κυριακή, 1 Απριλίου 2012

Τεχνητή νοημοσύνη και προσομοίωση του ανθρώπινου εγκέφαλου

 πηγή http://pc-news.gr/

Για πολλά χρόνια το θέμα της τεχνητής νοημοσύνης απασχολεί τους επιστήμονες. Ας πάρουμε τα πράγματα από την αρχή, τι είναι τεχνητή νοημοσύνη? Τι θα μπορούσε να μας κάνει να αποδεχτούμε ότι μια μηχανή έχει την ικανότητα της σκέψης?  Το 1950, ο Άλαν Τούρινγκ στο άρθρο του  «Computing Machinery and Intelligence», πρότεινε ένα πείραμα το οποίο θα καθόριζε έναν υπολογιστή ως σκεπτόμενο ον αν το ολοκλήρωνε με επιτυχία.
Το πείραμα έχει ως εξής: ένας άνθρωπος κριτής σε ένα απομονωμένο χώρο επικοινωνεί μέσο υπολογιστή με έναν άλλον άνθρωπο και έναν υπολογιστή μέσω γραπτών μηνυμάτων. Εάν ο κριτής μετά από μια συνομιλία δεν καταφέρει να προσδιορίσει ποιος είναι ο υπολογιστής και ποιος ο άνθρωπος, τότε κατά τον Τούρινγκ ο υπολογιστής αυτός «σκέφτεται».  Μέχρι και σήμερα δεν έχει γίνει γνωστός κάποιος υπολογιστής ή οτιδήποτε μηχάνημα να έχει περάσει αυτό το τεστ. Θα μελετήσουμε μια από της τεχνολογίες και τα προγράμματα που αναπτύσσονται στα επιστημονικά εργαστήρια στις μέρες μας και τείνουν να καταρρίψουν αυτόν τον μύθο.
Ένας από τους τρόπους προσομοίωσης εγκεφάλου είναι χρησιμοποιώντας ένα τεχνητό νευρωνικό δίκτυο. Ένα τέτοιο δίκτυο χρησιμοποιεί το πρόγραμμα γαλάζιος εγκέφαλος, το οποίο ανήκει στην ΙΒΜ και στο ελβετικό ινστιτούτο τεχνολογίας και ιδρύθηκε έπειτα από χρηματοδότηση 4,9$ απτό πεντάγωνο με σκοπό την δημιουργία «έξυπνων» υπολογιστών.
Ο αρχικός στόχος του προγράμματος, που ολοκληρώθηκε το 2006, ήταν να προσομοιώσει την φλοιώδη στήλη του εγκεφάλου ενός ποντικιού (ένα μέρος του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνο για συνειδητή σκέψη). Μια τέτοια στήλη είναι περίπου 2 χιλιοστά σε ύψος και 0.5 χιλιοστό διάμετρο και περιέχει περίπου 60.000 νευρώνες σε έναν άνθρωπο ενώ στα ποντίκια περιέχει μόνο 10.000 νευρώνες και η δομή τους είναι εφάμιλλη με αυτή τον ανθρώπων. Μεταξύ του 1995 και 2005 το πρόγραμμα γαλάζιος εγκέφαλος κατάφερε να αναλύσει τους τύπους των νευρώνων και της συνδέσεις μεταξύ τους με επιτυχία, από τότε σκοπός του προγράμματος, πέρα από την ανακοίνωση των αποτελεσμάτων στην επιστημονική κοινότητα είναι η προσομοίωση ενός ανθρώπινου εγκεφάλου.
Ο Χένρυ Μαρκαμ, διευθυντής του προγράμματος, σε μια διάσκεψη του TED (οργάνωση με σκοπό να προωθήσει οποιαδήποτε σκέψη και ιδέα αξίζει να ακουστεί) στην Οξφόρδη το 2009, ανάφερε πως μπορεί να το καταφέρει σε 10 χρόνια. Παρότι το σχέδιο του προγράμματος θα μπορούσε κανείς να το αντιστοιχίσει με την καταγραφή κάθε δέντρου σε ένα δάσος, την θέση και το είδος κάθε δέντρου, και όχι μόνο μιας και πρέπει να υπάρχει γνώση και για την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων, η ομάδα είναι πολύ αισιόδοξη πως θα τα καταφέρει. Για κάθε προσομοίωση ενός νευρώνα, χρειάζεται ένας υπολογιστής, γιατί και το πρόγραμμα χρησιμοποιεί τον υπέρ-υπολογιστή Blue Gene της ΙΒΜ που αποτελείται από 10.000 επεξεργαστές. Η ταχύτητα του μυαλού μας είναι 2 * 10^16 η αλλιώς 20 εκατομμύρια δισεκατομμύρια υπολογισμούς το δευτερόλεπτο. Ο ταχύτερος υπέρ-υπολογιστής στον κόσμο είναι 1000 φορές πιο αργός που σημαίνει ότι με την εξέλιξη των υπολογιστών (κάθε χρόνο διπλασιάζεται η ταχύτητα τους από πέρυσι) σε 10 χρόνια θα έχουμε την απαιτούμενη ισχύ.
Ήδη οι προσομοιώσεις έχουν αρχίσει να δίνουν στους ερευνητές στοιχεία για το πώς δουλεύει ο εγκέφαλος μας. Μπορεί να δείξουν στον εγκέφαλο μια εικόνα, για παράδειγμα ένα λουλούδι και ο υπέρ-υπολογιστής να δημιουργήσει μια αναπαράσταση της ηλεκτρικής δραστηριότητας που πραγματοποιείται. Γενικώς θα μπορούσαμε να μάθουμε πως αντιλαμβάνεται τον κόσμο ένας εγκέφαλος. Επιπρόσθετα  θα μπορούσε να βοηθήσει στην καταπολέμηση ασθενειών του εγκεφάλου όπως διανοητικές διαταραχές. Επίσης, μερικές φορές όταν ο υπέρ-υπολογιστής είναι συνδεμένος στο τεχνητό νευρωνικό δίκτυο, πραγματοποιεί ενέργειες που δεν δόθηκαν από την επιστημονική ομάδα αλλά εκτελέστηκαν αυθαίρετα, όπως συμβαίνει και στον εγκέφαλο μας, κάτι που αδιαμφισβήτητα δείχνει την αποτελεσματική δουλειά που έχει γίνει μέχρι τώρα. Σύμφωνα με τον Μάρκαμ, αν τα καταφέρουν θα μπορούσαν να φτιάξουν μια μηχανή που θα μιλάει και θα έχει νοημοσύνη και συμπεριφορά ακριβώς όπως ένας άνθρωπος.
Μπορεί η προσομοίωση ενός εγκεφάλου να μας φαντάζει αδιανόητη μιας και θεωρούμε τον τρόπο σκέψης μας μοναδικό και την ανθρώπινη νοημοσύνη ένα θαύμα της φύσης, όμως δεν πρέπει να ξεχνάμε πως βασίζεται σε μια συγκεκριμένη δομή, που όσο πολύπλοκη και αν είναι, αν εξομοιωθεί θα μας δώσει τα ίδια αποτελέσματα με αυτά ενός κανονικού οργανικού εγκεφάλου. Τα ηθικά ζητήματα μιας μηχανής με τέτοια νοημοσύνη και την θέση της δίπλα μας καθώς και το τι θα πρέπει να θεωρούμε πως συμβαίνει όταν θα πατάμε το διακόπτη τερματισμού λειτουργίας της, είναι κάτι που θα απασχολήσει την κοινωνία μας όταν θα έρθει η ώρα, ίσως σε 10 χρόνια.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου