• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Komputer jak ludzki mózg - coraz bliżej

    29.12.2009. 09:25
    opublikowane przez: Piotr aewski-Banaszak

    Naukowcy są coraz bliżej stworzenia systemu komputerowego, który naśladuje procesy mózgu odpowiedzialne za czucie, percepcję, działanie, wzajemne oddziaływanie i poznanie, a równocześnie dorównuje niskiemu zużyciu energii i małym rozmiarom ludzkiego mózgu. Postępy w pracach nad stworzeniem tych niezwykle zaawansowanych procesorów przestawił IBM Polska podczas specjalnego spotkania: "Czy systemy mają duszę?".

    Podczas spotkania dyrektor operacyjny IBM Polska - Krzysztof Bulaszewski zauważył, że uczenie się od mózgu to atrakcyjny sposób przezwyciężenia wyzwań stojących przed dzisiejszym światem informatycznym.

    "Podczas, gdy światy cyfrowe i fizyczne wciąż się łączą, a informatyka staje się coraz bardziej zakorzeniona w naszym codziennym życiu, priorytetową sprawą jest stworzenie o wiele inteligentniejszego systemu komputerowego. Pomoże on zrozumieć przepastną liczbę informacji podobnie, jak działają przy złożonych działaniach i interpretują nasze mózgi" " powiedział.

    Nowa forma inteligencji, którą będą nasycone nowatorskie systemy komputerowe, pozwoli wykryć trudne do zidentyfikowania wzorce w silnie zróżnicowanych typach danych, zarówno cyfrowych, jak i sensorycznych. Będzie mogła również analizować i integrować informacje w czasie rzeczywistym w zależności od kontekstu.

    "System komputerowy, nad którym pracuje dział IBM Research, osiągnął wyraźne postępy w zakresie symulacji kory mózgowej na dużą skalę" - informuje IBM. Naukowcy stworzyli również nowy algorytm, który syntetyzuje dane neurologiczne. Są to dwa kamienie milowe na drodze do zbudowania kognitywnego procesora komputerowego.

    Algorytm - BlueMatter - stworzony we współpracy z Uniwersytetem Stanford, wykorzystuje architekturę superkomputerową IBM BlueGene, aby nieinwazyjnie zmierzyć oraz oznaczyć połączenia pomiędzy ośrodkami korowymi i podkorowymi w ludzkim mózgu. Oznaczenie schematu połączeń elektrycznych mózgu jest kluczowe dla poznania jego rozległej sieci komunikacyjnej oraz zrozumienia, jak przedstawia i przetwarza on informacje.

    Z kolei naukowcy z IBM Research w Almaden - we współpracy z pracownikami Lawrence Berkeley National Lab - przeprowadzili pierwszą symulację kory mózgowej, która zawiera 1 miliard aktywnych neuronów oraz 10 miliardów pojedynczych uczących się synaps. Operacja ta była możliwa dzięki specjalnemu symulatorowi kory, który wykorzystuje wiele innowacji obliczeniowych, pamięciowych i komunikacyjnych oraz - dodatkowo - wyrafinowane biologiczne detale ze sfery neuropsychologii i neuroanatomii. To naukowe narzędzie pomaga w testowaniu hipotez związanych z badaniem struktur mózgu, jego dynamiki i funkcji.

    Dzięki połączeniu z symulatorem kory, wspomniany algorytm BlueMatter pozwala na eksperymenty z różnymi matematycznymi hipotezami na temat funkcji i struktury mózgu. W kolejnej fazie badań naukowcy skupią się na architekturze symulującej działanie mózgu oraz dalszych symulacjach, których efektem ma być budowa prototypowego procesora.

    Długoterminowa misja IBM ma doprowadzić do odkrycia i zademonstrowania algorytmów bazujących na funkcjonowaniu mózgu oraz do dostarczenia energooszczędnych i złożonych komputerów kognitywnych, które osiągną poziom inteligencji ssaków i będą wykorzystywać znacznie mniej energii niż dzisiejsze systemy komputerowe.

    Źródło:
    PAP - Nauka w Polsce, Emilia Krajczyńska

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Kolumna neuronalna (ang. cortical column) – struktura kory mózgowej składająca się z 10000 do 100000 neuronów. Składa się zazwyczaj z sześciu warstw, sygnały z każdej z warstw wysyłane są do określonych obszarów mózgu. Kolumny neuronalne mają wysokość odpowiadającą grubości kory mózgowej, która waha się od 2 mm do 5 mm w obszarze V1. Kolumnowa funkcjonalna organizacja kory, jak oryginalnie sformułował Vernon Mountcastle, stwierdza, że neurony których horyzontalna odległość jest większa niż pół milimetra nie mają wspólnych nakładających się odbiorczych pól sensorycznych. Reguła ta odzwierciedla charakterystykę lokalnych połączeń w korze mózgowej, połączenia prostopadłe do płaszczyzny kory mózgowej są znacznie częstsze niż lokalne połączenia równoległe do płaszczyzny kory mózgowej. Śmierć mózgu – definicja śmierci utożsamiająca śmierć człowieka jako całości z nieodwracalnym ustaniem funkcji mózgu. Obecnie przyjęta w Polsce definicja śmierci jako śmierci całego mózgu obowiązuje od 2007 roku. Rozpoznanie śmierci mózgu pozwala na zaprzestanie dalszego, niecelowego leczenia oraz na pobranie ze zwłok narządów do celów transplantacyjnych. Hierarchiczna pamięć (HTM) jest to model uczenia maszyn opracowany przez Jeff Hawkinsa i Dileep Georgea z firmy Numenta, Inc. który odzwierciedla strukturalne i algorytmiczne właściwości kory nowej (neocortex). Model ten używa podejścia podobnego do sieci Bayesowskich. Model HTM jest oparty na teorii przewidywania opartego na pamięci – teorii działania mózgu opisanej przez Jeff Hawkinsa w jego książce Istota Inteligencji. Sieci HTM są uważane za bionaśladowcze modele wnioskowania o przyczynach.

    Projekt poznania ludzkiego cognomu (ang. Human Cognome Project) – zespół projektów badawczych mających na celu rozszyfrowanie działania ludzkiego mózgu. Nazwa cognom bierze się od łacińskiego cogito (myślę) i nawiązuje do nazwy genom. Cognom oznacza zespół cech określających sposób myślenia człowieka. Podstawowym założeniem projektu jest próba zrozumienia mózgu ludzkiego jako bardzo skomplikowanej maszyny. Naukowcy chcą odszyfrować sposób działania naszego umysłu podobnie, jak to się udało w Projekcie poznania ludzkiego genomu. Kora mózgu - struktura mózgu, w części kresomózgowia, zbudowana z istoty szarej, którą stanowią komórki neuronów. Jest największą częścią płaszcza, pokrywa obydwie półkule kresomózgowia. Tworzy ją około 10 mld komórek nerwowych ułożonych w sześciu warstwach o różnej grubości. Dominują w niej komórki piramidalne (najbardziej charakterystyczne dla kory), gwiaździste (głównie w czwartej warstwie) oraz wrzecionowate (w najgłębszej warstwie kory). Kora mózgu osiąga grubość do 4,5 mm. Jest bardzo silnie pofałdowana, dzięki czemu przy mniejszej objętości posiada większą powierzchnię czynną - 2 500 cm u człowieka , co odpowiada powierzchni kuli o średnicy 28 cm.

    Śpiączka farmakologiczna – stosowana wyłącznie w zamkniętej opiece medycznej metoda leczenia polegająca na wyłączeniu funkcji mózgu odpowiedzialnych za odbieranie bodźców zewnętrznych. Podczas ś.f. następuje odseparowanie sfer mózgu działających automatycznie od tych, które reagują na środowisko zewnętrzne. Jądra podstawne, inaczej jądra podstawy (łac. ganglia basales, nuclei basales) – grupa jąder wysyłających projekcje do kory mózgowej, wzgórza i pnia mózgu. Jądra podstawne ssaków pełnią rozmaite funkcje związane z kontrolą ruchów, procesami poznawczymi, emocjami i uczeniem się.

    Odkorowanie (łac. decorticatio) – zniszczenie kory mózgowej, zależy zwykle od niedotlenienia, także w postępujących chorobach degeneracyjnych ośrodkowego układu nerwowego. Niekiedy dochodzi tylko do przejściowej utraty czynności kory mózgowej (odkorowanie odwracalne). PACI (ang. partial anterior circulation infarct) – częściowy zawał mózgu obejmujący zakres unaczynienia tętnicy przedniej lub środkowej mózgu. Jest to rodzaj zawału mózgu związany z częściową niedrożnością jednej z tętnic krążenia przedniego mózgu (obejmującego tętnicę środkową i tętnicę przednią).

    Głęboka stymulacja mózgu (ang. deep brain stimulation - DBS) – chirurgiczna metoda leczenia, polegająca na implantacji urządzenia zwanego rozrusznikiem mózgu, które wysyła impulsy elektryczne do określonej części mózgu.

    Pranie mózgu (nazywane także reformą procesu myślenia albo reedukacją) — termin używany na określenie działań przymusowych albo o charakterze dobrowolnym mających na celu zmianę poglądów lub zachowań jednej lub większej liczby osób. Dyskusyjne jest to, od jakiego momentu działanie nakierowane na zmianę osobowości należy uznać za pranie mózgu.

    Wstrząśnienie mózgu – zaburzenie czynności pnia mózgu, będące wynikiem urazu lub zniesienia czynności komórek zwojowych mózgu bez znaczących zmian anatomicznych.

    Dodano: 29.12.2009. 09:25  


    Najnowsze