Сравнение человеческого мозга и компьютера фон Неймановского типа (по Солсо, 2006)
|
Компьютеры на основе |
|
|
Мозг на основе углерода |
|
|||||||
|
кремния (неймановского типа) |
|
(люди) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Скорость обработки |
Наносекунды. |
|
|
|
От миллисекунд до секунд. |
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
Тип |
Последовательный процессор (главным |
Параллельный |
процессор |
(главным |
||||||||
образом). |
|
|
|
|
образом). |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Емкость хранилища |
Большая |
|
для |
информации, |
Большая для зрительной и языковой |
|||||||
информации |
закодированной в цифровой форме. |
|
информации. |
|
|
|
|
|||||
Материал |
Кремний |
и |
система |
электронного |
Нейроны |
и |
|
система |
органического |
|||
обеспечения |
(например, |
транзисторы, |
обеспечения |
(например, |
капилляры и |
|||||||
|
выключатели и электричество). |
|
кровь). |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
||||||||||
Взаимодействие |
Абсолютно управляем (делает точно то, |
Обычно готов к сотрудничеству, но при |
||||||||||
что приказано). |
|
|
оказании давления может противиться |
|||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
(имеет собственное мнение). |
|
|||||
Способность к |
Бесхитростный, |
управляется |
Понятийный, адаптивный. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
научению |
правилами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Может обработать огромное количество |
Легко может делать суждения, выводы |
||||||||||
Лучшее качество |
данных |
за |
короткий |
период |
без |
и обобщения. |
Может передвигаться, |
|||||
выражения недовольства. Приемлем по |
знает язык, имеет речь, зрение и |
|||||||||||
|
||||||||||||
|
цене, управляется правилами, легкий, |
эмоции. |
|
|
|
|
|
|||||
|
предсказуемый. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Имеет |
ограниченную |
способность |
||||
|
Не может легко учиться сам, с трудом |
обработки и |
|
хранения |
информации; |
|||||||
|
выполняет |
сложные |
когнитивные |
забывчив; дорог в обслуживании — |
||||||||
Худшее качество |
задачи, такие как понимание и |
требует пищи, питья сна, кислорода, |
||||||||||
|
генерация |
|
языка; |
требует |
умеренной |
температуры, |
а также |
|||||
|
электропитания, что уменьшает |
его |
целого |
списка биопсихологических |
||||||||
|
мобильность. |
|
|
|
потребностей. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Важнейшие отличия:
1.Последовательность vs. параллельность обработки информации и доступа к памяти.
2.Линейность vs. рекурсивность обработки информации.
3.Разделённость vs. совмещённость «процессора» и «памяти».
4.Запрограммированность vs. адаптивность
возможных реакций на события.
Основное следствие:
Компьютеры превосходят человека только в хорошо формализуемых задачах с жёстким набором правил и чёткими целями (таких как игра в шахматы), но не там где требуется учёт широкого контекста, или выработка новых подходов к решению задачи.
го
«Творчество» ИИ
«Кибернетический поэт Рея Курцвейла» (Ray Kurzweil's
Cybernetic Poet — RKCP, Рисунки робота «Аарон» Гарольда Коуэна www.kurzweiltech.com.)
Душа
Ты разбил мне душу, сок вечности, дух моих губ.
Ядумаю, что я разрушусь
Ядумаю, что я разрушусь. Мир на этом странном звуке только для меня и для Бога, для меня в моем сердце? И жизнь плачет из-за кровоточащего сердца
изгибающихся ветвей, таковы их пути, изгибающихся ветвей, таковы пути бриза знают, что мы были там.
Использование искуственного интеллекта для понимания естественного
«Крысоробот» Гордон.
Культура крысиных нейронов на поверхности мультиэлектродной матрицы.
Электроды улавливают активность нейронов, и сами в свою очередь посылают для них сигналы.
Установка матрицы на шасси.
Тест «открытое поле».
Всего 60 контактов с электродами (но при этом несколько десятков тысяч нейронов в сети) позволяют клеточному «мозгу» воспринимать и посылать информацию, достаточную для адаптивного управления «поведением» робота.
NOMAD (Darwin-X, моделирование поведения мыши в лабиринте Морриса)
50
нейронных
областей,
90000
нейронов,
1.4·106 синапсов
Neuroinformatics, 2005, Vol.3, No 3, PP. 197-221
BLUE BRAIN PROJECT
Начат в мае 2005 года. Используется суперкомпьютер «BlueGene/L» (IBM)
Глобальная цель: построение работающей модели мозга (в том числе человеческого).
Локальная цель (достигнута): построение модели колонки коры головного мозга.
Затем: колонки измененяются в соответствии с моделируемой областью и «размножаются» для построения модели всей коры мозга.
BBP
BLUE BRAIN COMPUTER
Markram Nature Reviews Neuroscience 7, 153–160 (February 2006)
BBP
Серый мозг
100 миллиардов = нейронов в мозгу человека
300 миллионов = нейронов в мозгу осьминога
1,300 грамм = вес мозга взрослого человека
90 грамм = вес мозга взрослой макаки резус
Синий мозг
22.8 TFLOPS скорость работы
8,096 процессоров на 700 МГц (замедлены для поддержания больших объёмов параллельных вычислений) Двухпроцессорные чипы с суммарной скоростью 5.6 GFLOPS каждый (операции с плавающей точкой)
От 256MB до 512MB памяти на процессор Linux и C++ п/о
100 кВт потребление электроэнергии
BBP
Идея построения модели в BBP
1. На основании анатомических данных «нейроны» разных типов
располагаются в «виртуальной колонке»
BBP
Идея построения модели в BBP
2.На основании известных закономерностей строится алгоритм построения связей («синапсов») между «нейронами». При этом параметры каждой конкретной связи формируются псевдослучайно.
BBP
Идея построения модели в BBP
3.Моделируется поступление сигналов в «колонку», передача сигнала нейронами колонки друг другу и изменения свойств «синапсов» в результате этого. В итоге должна получиться виртуальная модель колонки коры головного мозга, функционально (в смысле преобразования информации) идентичная реальной колонке.