Может ли компьютер работать так же, как человеческий мозг?

Допустим, вы намерены разработать компьютер, который работает так же, как высокоразвитый головной мозг млекопитающего. Насколько современные технологии позволяют это?

Допустим, вы намерены разработать компьютер, который работает так же, как высокоразвитый головной мозг млекопитающего. Насколько современные технологии позволяют это?

В конце концов, есть ведь суперкомпьютеры, которые сумели расшифровать геном человека, обыграть чемпиона мира по шахматам и найти самое большое простое число, включающее 13 млн цифр. Но, по мнению психиатра Джулио Тонони (Giulio Tononi), который занимается проектом по созданию «когнитивного компьютера», задача создания компьютера, настолько же «мощного» и гибкого, как сравнительно небольшой мозг млекопитающих, намного более трудная задача, чем может показаться.

Тонони – лишь один из участников этого крупного исследовательского проекта, который объединил ведущих экспертов из множества университетов и компаний США и уже на первом этапе работы получил грант в 4,9 млн долларов. Он вместе с программистами из IBM будет заниматься созданием программного обеспечения, тогда как специалисты в области нанотехнологий и проектирования суперкомпьютеров возьмут на себя «железо» будущего «когнитивного компьютера».

Задача перед ними стоит действительно непростая: компьютер должен уметь, как и мозг, работать с множеством параллельных и постоянно изменяющихся потоков данных, и обучаться, анализируя их, вычленяя общие схемы и моменты, принимая логичные решения. Есть и второе условие: вся система не должна быть больше мозга небольшого млекопитающего, и потреблять она должна не больше, чем 100-ваттная лампочка. Казалось бы, невероятно? Но ведь наш с вами мозг именно таков! (Несмотря ни на что, мозг – самый энергоемкий орган нашего тела, на него уходит 1/5 всех вырабатываемых «мощностей». Зачем ему столько энергии, читайте в статье «Мозг-обжора».)

«Раз мозг способен на такое, то мы должны показать, что сможем повторить это, — говорит Тонони, — Чем наш мозг хорош – это гибкостью своей работы, он моментально учится на опыте и адаптируется к разным ситуациям».

Стоит сказать, что хотя в целом проект, несомненно, вдохновляется поразительными способностями мозга, ни у кого из его участников не возникает и мысли о полном воссоздании сложнейшей и многомерной структуры связей между миллиардами его нейронов. Они намерены вычленить среди них критически важные, те, без которых их компьютеру не обойтись.

А этот путь, в свою очередь, приводит их к новой задаче: понять, какие структуры мозга отвечают за его невероятные способности к обучению на опыте. Важными также можно считать механизмы, связанные с выбором и вознаграждением: они обеспечивают ориентирование в потоке внешних данных, участвуют в запоминании.

К примеру, когда организм сталкивается с новым стрессовым событием, в кровоток мозга выбрасываются соответствующие нейротрансмиттеры – и это химическое сообщение получает каждая из нервных клеток мозга. Так, кошка, приземлившаяся на раскаленную плиту, не только поспешно спрыгивает с нее, но и запоминает приведшие к этому действия с тем, чтобы не повторять их в будущем. По словам Тонони, идеальный «искусственный мозг» должен быть таким же гибким, способным меняться с новым опытом.

Ученые уверены, что современные возможности нанотехнологий вполне позволяют вместить в небольшой объем достаточное число электрических элементов – с плотностью, по крайней мере, той же, что и нейроны в мозге. Однако и при этом задача стоит колоссальная.

Даже мозг самого крохотного млекопитающего способен на поразительно эффективную работу, особенно с учетом его размеров и низкого «энергопотребления». «Я буду счастлив, если нам удастся воспроизвести способности мозга мыши, — говорит Тонони, — а затем мы уже перейдем к мозгу крыс, кошек и обезьян». О человеческом мозге ученый пока и не заговаривает.