Ihmisen aivot: tunnistamaton biologinen tietokone. Ero ihmisen aivojen ja tietokoneen välillä

Vuonna 1967 neurotieteilijä John Lilly kirjoitti kirjan "Programming and Metaprogramming of the Human Biocomputer", jossa hän yhdisti tutkimuksensa aivokuoren neurofysiologiasta aivot suunnitteluideoiden kanssa tietokoneita... Ohjelma on tohtori Lillyn määritelmän mukaan joukko sisäisesti yhteensopivia ohjeita signaalien käsittelyyn, tiedon luomiseen, molempien tallentamiseen ja viestien valmisteluun; vaatii ...

https: //www.site/psychology/14016

... (Giulio Tononi), joka työskentelee projektissa "kognitiivisen" luomiseksi tietokone", Luomisen tehtävä tietokone, yhtä "tehokas" ja joustava kuin suhteellisen pieni aivot nisäkkäät on paljon vaikeampi tehtävä kuin miltä se näyttää. ... supertietokoneen suunnittelu ottaa tulevaisuuden kognitiivisen laitteiston haltuunsa tietokone". Tehtävä heidän edessään on todella vaikea: tietokone pitäisi pystyä, kuten aivot, työskentele monien rinnakkaisten ja jatkuvasti muuttuvien tietovirtojen kanssa, ...

https: //www.site/journal/116182

Joiden on määrä kuolla varhaisessa iässä, ennen kymmenen vuoden ikää, aivot ei rakenneta. Toisilla lapsilla se luodaan uudelleen enintään viiden vuoden ikäisenä ja viiden vuoden ikäisenä se yhdistetään tietokone Määrittäjä, joka ohjaa häntä läpi elämän. Hän virittää hänet ... Henkilön tunnisteeksi. Keskustan jälkeen aivot täysin muodostunut, määrittävä tekijä sisällyttää sen työhön ja yhdistää sen omaan tietokone... Ja sitten lasta seurataan jo tietokone, joka kuvaa fyysistä kuntoa, ajatuksia ja ...

https: //www.site/religion/110351

... nimeltään Tämä on "vika biologiassa". "Tietokonepiirien osalta rakenteelliset erot vaarantavat järjestelmän toimivuuden. Valmistajat käyttävät paljon aikaa ja rahaa luodessaan täysin identtisiä siruja", sanoo professori Nathan N. Urban. aivot pidetään yhtenä vaikeimmista tietokoneita... ja olimme kiinnostuneita ajatuksesta, että aivot käyttää "sotkua" monimutkaistamiseen ...

https: //www.site/journal/129312

Muisti. Mutta paljon on edelleen tuntematonta. Millä tavalla nykyaikainen tiede tutkii pääaineitamme? " tietokone", - neurofysiologia? ... Eikä "seitsemää sinettiä" - Nykyään ei ole enää mahdollista puhua neurofysiologiasta erikseen, - ... lähitulevaisuudessa - suurvaltojen kehittämisestä, biorobottien luomisesta? Vaughnin englantilainen professori Warwick yhdistyy implantin avulla aivot ihmisen ja tietokone... - Mitä tahansa kysyt, kaikkeen tulee myönteinen vastaus. Nyt puhumaan näkymistä ...

https: //www.site/journal/11250

Osavaltio aivot... Loukkaantumisten ja sairauksien vuoksi tietyt kielialgoritmit hajoavat usein, mikä aivot olemassa. Esimerkiksi henkilö voi unohtaa kaikki verbit ja muistaa vain substantiivit ja adjektiivit - tällainen ilmiö nimeltään lennätystyyli ..., outoja yhdistyksiä. Samaan aikaan puheessa ei useinkaan ole järkeä. Toisin sanoen, aivot skitsofrenia on tyhjäkäynti tietokone joka toistaa tarkasti lausekkeiden muodostamisen algoritmit. Hän syö itseään. Mutta maanisen kanssa ...

https: //www.site/journal/15528

... "laitteisto" (johdotus - analogisesti termin "laitteisto" - laitteisto kanssa tietokone). Eli käytettiin tyypillistä metaforia aivot- eräänlainen tietokoneen "laitteisto", jossa on jäykät työjärjestelmät, reitit hermostuneelle ... että aivot- tämä elin, jossa on erikoistuneita elementtejä, ei voinut täysin selittää, mitä tutkijat kohtasivat. Heistä tuli soittaa puhelimella tämä on perusominaisuus aivot neuroplastisuus. Neuro - "neuronista", hermosolusta, joka muodostaa aivot ja...

https: //www.site/journal/111070

Mittasin 14 henkilön aineenvaihduntaa erilaisten toimintojen jälkeen - lepo, tekstin lukeminen ja kertominen, työ tietokone... Kävi ilmi, että 1,5 tunnin tekstin ulkoa oppimisessa opiskelijoiden joukko käytti 200 kcal enemmän kuin vuonna 90 ... aivot resurssien puutteesta, on taipuvainen "pelaamaan varman päälle", pakottaen meidät henkisen stressin jälkeen syömään vaistomaisesti ylensyöntiä. "Tältä osin ravitsemusterapeutit päättivät, että vaikka henkinen toiminta, erityisesti tietokone ja voimat ...

Jokaisen ihmisen aivot ovat jotain erityistä, uskomattoman monimutkainen luonnon ihme, joka on luotu miljoonien vuosien evoluution ansiosta. Nykyään aivojamme kutsutaan usein todelliseksi tietokoneeksi. Ja tätä ilmausta ei käytetä turhaan.

Ja tänään yritämme ymmärtää, miksi tutkijat kutsuvat ihmisen aivoja biologiseksi tietokoneeksi ja mitä mielenkiintoisia faktoja siitä on.

Miksi aivot ovat biologinen tietokone

Tiedemiehet kutsuvat aivoja biologiseksi tietokoneeksi ilmeisistä syistä. Aivot, kuten minkä tahansa tietokonejärjestelmän pääprosessori, ovat vastuussa järjestelmän kaikkien elementtien ja solmujen toiminnasta. Kuten RAM -muistin, kiintolevyn, näytönohjaimen ja muiden PC -elementtien tapauksessa, ihmisen aivot hallitsevat näköä, hengitystä, muistia ja kaikkia muita kehossa tapahtuvia prosesseja. Hän käsittelee vastaanotetut tiedot, tekee päätöksiä ja tekee kaiken älyllisen työn.

Mitä tulee ominaispiirteeseen "biologinen", sen läsnäolo on myös aivan ilmeistä, koska toisin kuin perinteinen tietotekniikka, ihmisen aivot ovat biologisesti alkuperältään. Joten käy ilmi, että aivot ovat todellinen biologinen tietokone.

Kuten useimmat nykyaikaiset tietokoneet, myös ihmisen aivoilla on valtava määrä toimintoja ja ominaisuuksia. Tarjoamme alla joitakin mielenkiintoisimpia faktoja heistä:

Jopa yöllä, kun kehomme lepää, aivot eivät nukahda, vaan päinvastoin ovat aktiivisemmassa tilassa kuin päivällä;
Tarkka määrä tilaa tai muistia, joka voidaan tallentaa ihmisen aivoihin, ei tällä hetkellä tiedetä. Ne kuitenkin viittaavat siihen, että tähän "biologiseen kiintolevyyn" mahtuu jopa 1000 teratavua tietoa;
Aivojen keskimääräinen massa on puolitoista kiloa, ja sen tilavuus kasvaa, kuten lihasten tapauksessa, harjoittelusta. Totta, tässä tapauksessa koulutus tarkoittaa uuden tiedon hankkimista, muistin parantamista jne.
Huolimatta siitä, että aivot reagoivat kaikkiin kehon vaurioihin lähettämällä kipusignaaleja vastaaville kehon osille, se ei itse tunne kipua. Kun tunnemme päänsärkyä, se on vain kipua kallon kudoksissa ja hermoissa.

Nyt tiedät miksi aivoja kutsutaan biologiseksi tietokoneeksi, mikä tarkoittaa, että olet harjoitellut aivojasi. Älä pysähdy tähän ja opi järjestelmällisesti jotain uutta.

Ajatusvoiman ohjaamat proteesit, suora viestintä tietokoneiden kanssa ilman lihasten apua ja pitkällä aikavälillä - keinotekoinen keho halvaantuneelle ja kognitiivisten toimintojen - ajattelun, muistin ja huomion - harjoittelu. Kaikki tämä on tieteiskirjallisuuden ulkopuolella. Neurotieteen aika on jo tullut, sanoo biologitieteiden kandidaatti, Kurchatov -instituutin neurokognitiivisten teknologioiden osaston johtaja Sergei Shishkin. Hän puhui Sirius -koulutuskeskuksen aivotutkimuksen uusimmista tuloksista. "Lenta.ru" tarjoaa puheensa pääteesit.

Ensimmäiset askeleet terra incognitassa

Fyysisen tutkimuksen tulokset ovat kaiken ympärillämme. Mitä ikinä katsommekaan - rakennuksia, vaatteita, tietokoneita, älypuhelimia - kaikki tämä liittyy jotenkin fysiikan lakeihin perustuviin tekniikoihin. Mutta aivotieteen panos elämäämme on vertaansa vailla.

Miksi? Viime aikoihin asti neurotiede on kehittynyt hyvin hitaasti. 1800 -luvun puolivälissä he alkoivat vain ymmärtää, että aivot koostuvat hermosoluista - neuroneista, mutta silloin oli erittäin vaikeaa nähdä ja eristää ne. Nykyaikaiset tutkijat ovat löytäneet tapoja tutkia neuroneja syvemmälle ja tarkkailla heidän työskentelyään - esimerkiksi he ruiskuttavat fluoresoivia väriaineita, jotka hehkuvat, kun solu aktivoidaan.

Uudet menetelmät mahdollistavat ilman leikkausta ihmisen aivojen toiminnan havaitsemisen ydinmagneettisen resonanssin tekniikalla. Alamme ymmärtää paremmin aivojen rakennetta ja luoda uusia tekniikoita tämän tiedon perusteella. Yksi vaikuttavimmista on aivot-tietokone-käyttöliittymä.

Aivot-tietokone -liitäntä

Tämän tekniikan avulla tietokonetta voidaan ohjata ajatuksen voimalla, tarkemmin sanottuna sitä kutsutaan "tekniikaksi komentojen lähettämiseksi aivoista tietokoneeseen ilman lihasten ja perifeeristen hermojen apua" (tämä on tieteellisessä kirjallisuudessa omaksuttu määritelmä) ). Aivot-tietokone-rajapintojen päätarkoitus on auttaa vammaisia, ennen kaikkea niitä, joiden lihakset tai niiden ohjausjärjestelmä eivät toimi. Tämä voi johtua useista syistä - esimerkiksi auto -onnettomuudessa, kun henkilön selkäydin katkeaa.

Tarvitseeko terve ihminen lisäviestintäkanavaa tietokoneen kanssa? Jotkut tutkijat uskovat, että tällainen käyttöliittymä voi nopeuttaa huomattavasti työtä tietotekniikan kanssa, koska hänen kätensä eivät "hidasta" henkilöä: hän lähettää tiedot suoraan tietokoneelle. On myös realistisempi olettamus: näiden rajapintojen avulla voit treenata aivojen kognitiivisia toimintoja - ajattelua, muistia, huomiota ... Kuinka et muista elokuvaa "Ruohonleikkuri", jossa päähenkilö virtuaalitodellisuuden apu "pumpasi" hänen aivonsa niin, että hänestä tuli todellakin supermies.

Näiden halujen ytimessä on unelma aivojen kykyjen laajentamisesta. Tämä on ymmärrettävää: olemme lähes aina tyytymättömiä mahdollisuuksiimme. Unelma aivojen kykyjen laajentamisesta kertoo tutkijoille näennäisen fantastiselta, mutta yhä todellisemmalta työn suunnalta: yrittää yhdistää aivot ja tietokone mahdollisimman lähelle. Loppujen lopuksi tietokoneohjelmilla on suuri haittapuoli - niissä melkein kaikki on rakennettu tiukkoihin sääntöihin ja ihmisen intuitio toimii, vaikka hän ei voi laskea vaihtoehtoja lähes välittömästi. Joten tällainen aivojen ja tietokoneen vahvuuksien yhdistelmä olisi erittäin hyödyllinen.

Käytännön tehtävät

Mutta ennen kaikkea neurotieteet kohtaavat varsin käytännön tehtäviä. Auta esimerkiksi ihmisiä, joilla on amyotrofinen lateraaliskleroosi. Potilaita, joilla on tällainen diagnoosi, on vähän, mutta tämä on erittäin vakava sairaus. Potilas voi ajatella aivan normaalisti ja havaita tietoa ulkomaailmasta, mutta hän ei voi liikkua ja edes sanoa jotain. Valitettavasti niin kauan kuin tämä tauti on parantumaton, ja potilaat elämänsä loppuun asti eivät voi kommunikoida muiden kanssa.

Ensimmäiset yritykset aivot-tietokone-käyttöliittymän luomiseksi tehtiin jo 1960-luvulla, mutta vakava kiinnostus tätä tekniikkaa kohtaan heräsi vasta sen jälkeen, kun saksalainen tiedemies Niels Birbaumer ja hänen kollegansa kehittivät ns. "Ajatuksensiirtolaitteen" 1990-luvun lopulla. Ja alkoi opettaa sen käyttöä halvaantuneille potilaille.

Jotkut potilaat pystyivät tämän laitteen ansiosta kommunikoimaan sukulaisten ja tutkijoiden kanssa. Yksi heistä kirjoitti suuren kirjeen "ajatuksensiirtolaitteen" avulla, jossa hän kuvaili kirjainten kirjoittamista. Tämä teksti, jonka potilas kirjoitti kuusi kuukautta, julkaistiin yhdessä tieteellisessä lehdessä.

Työskentelyä Birbaumer -järjestelmän kanssa ei voida kutsua yksinkertaiseksi. Potilaan on ensin valittava ruudulla näkyvä aakkospuolisko ja muutettava aivoista tulevia sähköisiä potentiaaleja joko positiivisesti tai negatiivisesti. Näin ollen hän sanoo henkisesti "kyllä" tai "ei". Sähköpotentiaali rekisteröidään suoraan päänahan pinnalle, syötetään tietokoneeseen, ja tietokone määrittää, mikä aakkosten puoliskoista on valittava. Sitten henkilö menee syvemmälle aakkosessa ja valitsee tietyn kirjaimen. Se on hankalaa ja aikaa vievää, mutta menetelmä ei vaadi elektrodien istuttamista aivoihin.

Invasiiviset menetelmät, joissa elektrodit työnnetään suoraan aivoihin, ovat onnistuneempia. Vauhtia tämän suunnan kehittämiseen antoi Irakin sota. Monet sotilaat tulivat sitten vammaisiksi, ja amerikkalaiset tiedemiehet yrittivät selvittää, miten aivot-tietokone-käyttöliittymän avulla tällaiset ihmiset voisivat hallita mekaanisia proteeseja. Ensimmäiset kokeet tehtiin apinoilla, ja sitten elektrodit istutettiin halvaantuneisiin ihmisiin. Tämän seurauksena henkilö pystyi aktiivisesti osallistumaan proteesin hallintatekniikan hallintaan.

Vuonna 2012 Pittsburghissa toimivan Andrew Schwartzin tiimi koulutti halvaantuneen naisen hallitsemaan mekaanista käsivartta niin tarkasti, että hän pystyi poimimaan sen avulla erilaisia esineitä ja jopa kättelemään suosittua televisio-ohjelmaa. Totta, kaikkia liikkeitä ei suoritettu virheettömästi, mutta tietysti järjestelmää parannetaan.

Kuinka onnistuit tekemään tämän? Kehitettiin lähestymistapa, jonka avulla voit määrittää halutun liikesuunnan lennossa käyttämällä neuroneihin koodattuja signaaleja. Tätä varten sinun on istutettava pieniä elektrodeja aivojen motoriseen kuoreen - ne poistavat signaalit neuroneista, jotka lähetetään tietokoneelle.

Herää heti kysymys: jos henkilö liikuttaa mekaanista käsivartta, onko mahdollista tehdä mekaaninen tupla - avatar, joka toistaa kaikki ihmisen liikkeet? Tällaista mekaanista runkoa ohjataan aivot-tietokone-liitännän kautta. Tästä pisteestä on paljon fantasioita, joskus tiedemiehet jopa antavat todellisia suunnitelmia. Toistaiseksi vakavat asiantuntijat pitävät tätä fiktiona, mutta kaukaisessa tulevaisuudessa tämä on mahdollista.

Katseohjaus

Kognitiivisten tekniikoiden laboratoriossa "Kurchatov -instituutti" nyt he työskentelevät paitsi "aivot - tietokone" -, mutta myös "silmä - aivot - tietokone" - rajapintojen parissa. Tarkkaan ottaen tämä ei ole oikeastaan aivotietokoneen käyttöliittymä, koska se käyttää silmälihaksia. Myös katseen suunnan rekisteröiminen on erittäin tärkeää, koska on liikuntarajoitteisia vammaisia ihmisiä, joiden silmälihakset jatkavat toimintaansa. On olemassa valmiita järjestelmiä, joiden avulla henkilö voi kirjoittaa tekstiä yhdellä silmäyksellä.

Ongelmia syntyy kuitenkin kirjoitustehtävän ulkopuolella. Esimerkiksi käyttöliittymää on vaikea opettaa olemaan antamatta komentoja, kun henkilö katsoo ohjauspainiketta vain siksi, että hän ajattelee ja on pysäyttänyt katseensa.

Tämän ongelman ratkaisemiseksi Kurchatov -instituutti päätti luoda yhdistetyn tekniikan. Kokeisiin osallistujat pelaavat tietokonepeliä ja tekevät liikkeitä vain lyhyen katseen viiveiden avulla. Tänä aikana tutkijat nauhoittavat aivojensa sähköisiä signaaleja päänahan pinnalle.

Kävi ilmi, että kun kokeen osallistuja pitää katseensa liikkeessä, hänen aivojensa signaaleihin ilmestyy erityisiä merkkejä, joita ei ole, kun katse pidetään juuri niin. Näiden havaintojen perusteella luodaan "silmä - aivot - tietokone" - käyttöliittymä. Sen käyttäjän tarvitsee vain katsoa painiketta tai linkkiä tietokoneen näytöllä, haluta napsauttaa sitä - järjestelmä tunnistaa tämän halun ja napsautus tapahtuu itsestään.

Tulevaisuudessa ilmestyy uusia menetelmiä, joiden avulla aivot voidaan yhdistää tietokoneeseen ilman riskialtista ja erittäin kallista toimintaa. Olemme nyt todistamassa näiden tekniikoiden syntymistä ja voimme pian kokeilla niitä.

Elin, joka koordinoi ja säätelee kaikkia kehon elintoimintoja ja hallitsee käyttäytymistä. Kaikki ajatuksemme, tunteemme, tuntemuksemme, toiveemme ja liikkeemme liittyvät aivojen työhön, ja jos se ei toimi, henkilö siirtyy vegetatiiviseen tilaan: kyky ryhtyä toimiin, tunteisiin tai reaktioihin ulkoisiin vaikutuksiin menetetään .

Tietokoneen malli aivoista

Manchesterin yliopisto on aloittanut ensimmäisen uudentyyppisen tietokoneen rakentamisen, jonka muotoilu jäljittelee ihmisen aivojen rakennetta, BBC raportoi. Mallin hinta on miljoona puntaa.

Professori Steve Furberin mukaan biologisille periaatteille rakennetun tietokoneen pitäisi osoittaa merkittävää vakautta toiminnassa. "Aivomme toimivat edelleen huolimatta hermokudosta muodostavien neuronien jatkuvasta epäonnistumisesta", Furber sanoo. "Tämä ominaisuus kiinnostaa suunnattomasti suunnittelijoita, jotka ovat kiinnostuneita tekemään tietokoneista luotettavampia."

Aivojen rajapinnat

Voidakseen nostaa lasin muutaman metrin vain henkisellä energialla, velhojen oli treenattava useita tunteja päivässä.
Muussa tapauksessa vivutuksen periaate voisi helposti puristaa aivot korvien läpi.

Terry Pratchett, "Taikojen väri"

On selvää, että ihmisen ja koneen rajapinnan kruunun pitäisi olla kyky hallita konetta pelkällä ajattelulla. Ja datan saaminen suoraan aivoihin on jo huippu siitä, mitä virtuaalitodellisuus voi saavuttaa. Tämä ajatus ei ole uusi ja se on ollut esillä monipuolisimmassa tieteiskirjallisuudessa monta vuotta. Lähes kaikki verkkopunkit, joilla on suora yhteys tietoverkkoihin ja biosoftiin, ovat täällä. Ja minkä tahansa tekniikan hallinta tavallisella aivoliittimellä (esimerkiksi Samuel Delaneyn romaanissa "Nova") ja paljon muuta mielenkiintoista. Mutta fiktiot ovat hyviä, mutta mitä todellisessa maailmassa tehdään?

Osoittautuu, että aivorajapintojen (BCI tai BMI-aivot-tietokone-liitäntä ja aivot-kone-rajapinta) kehittäminen on täydessä vauhdissa, vaikka harvat tietävät siitä. Onnistumiset ovat tietysti hyvin kaukana siitä, mistä he kirjoittavat tieteiskirjallisuudessa, mutta ne ovat kuitenkin melko havaittavia. Nyt aivojen ja hermojen rajapintoja koskevat työt tehdään pääasiassa erilaisten proteesien ja laitteiden luomisen puitteissa helpottamaan osittain tai kokonaan halvaantuneiden ihmisten elämää. Kaikki projektit voidaan jakaa ehdollisesti rajapintoihin syöttöä (vaurioituneiden aistielinten palauttaminen tai korvaaminen) ja tulostusta varten (proteesien ja muiden laitteiden ohjaus).

Kaikissa tapauksissa, joissa tietoja syötetään suoraan, on tarpeen suorittaa toimenpide elektrodien istuttamiseksi aivoihin tai hermoihin. Peruutuksen yhteydessä ulkoiset anturit voidaan jättää käyttämättä elektroenkefalogrammin (EEG) ottamista varten. EEG on kuitenkin melko epäluotettava instrumentti, koska kallo heikentää suuresti aivovirtoja ja vain erittäin yleistynyttä tietoa voidaan saada. Jos asennat elektrodeja, voit ottaa tietoja suoraan halutuista aivokeskuksista (esimerkiksi moottorista). Mutta tällainen toimenpide ei ole vitsi, joten toistaiseksi kokeita tehdään vain eläimillä.

Itse asiassa ihmiskunnalla on jo pitkään ollut tällainen "yksi" tietokone. Erään Wired-lehden perustajan Kevin Kellyn mukaan miljoonia Internetiin yhdistettyjä tietokoneita, matkapuhelimia, kämmentietokoneita ja muita digitaalisia laitteita voidaan pitää yhden tietokoneen osina. Sen keskusyksikkö on kaikkien yhdistettyjen laitteiden prosessorit, sen kiintolevy on koko maailman kiintolevyt ja flash -asemat, ja sen RAM on kaikkien tietokoneiden kokonaismuisti. Tämä tietokone käsittelee joka sekunti tietomäärän, joka vastaa kaikkia kongressin kirjaston tietoja, ja sen käyttöjärjestelmä on World Wide Web.

Hermosolujen synapsien sijasta se käyttää toiminnallisesti samankaltaisia hyperlinkkejä. Molemmat ovat vastuussa liitosten luomisesta ankkuripisteiden välille. Jokainen ajatusprosessin mittayksikkö, esimerkiksi idea, kasvaa sitä mukaa, kun syntyy yhä enemmän yhteyksiä muihin ajatuksiin. Myös verkossa: suurempi määrä linkkejä tiettyyn resurssiin (solmupisteeseen) tarkoittaa sen suurempaa merkitystä koko tietokoneelle. Lisäksi hyperlinkkien määrä World Wide Webissä on hyvin lähellä ihmisen aivojen synapsien määrää. Kellyn arvioiden mukaan vuoteen 2040 mennessä planeetan yleisellä tietokoneella on laskentateho, joka on suhteessa kaikkien niiden 7 miljardin ihmisen aivovoimaan, jotka asuvat siihen mennessä maapallolla.

Entä ihmisen aivot itse? Pitkä vanhentunut biologinen mekanismi. Harmaa aineemme kulkee ensimmäisen Pentium -prosessorin nopeudella vuonna 1993. Toisin sanoen aivomme toimivat 70 MHz: llä. Lisäksi aivomme toimivat analogisesti, joten vertailu digitaaliseen tietojenkäsittelymenetelmään ei tule kysymykseen. Tämä on tärkein ero synapsien ja hyperlinkkien välillä: synapsit, jotka reagoivat ympäristöön ja saapuvaan tietoon, muuttavat taitavasti organismin, jolla ei koskaan ole kahta identtistä tilaa. Toisaalta hyperlinkki on aina sama, muuten ongelmat alkavat.

Meidän on kuitenkin myönnettävä, että aivomme ovat merkittävästi tehokkaampia kuin mikään ihmisen luoma keinotekoinen järjestelmä. Täysin salaperäisellä tavalla kaikki aivojen jättimäinen laskentateho mahtuu kalloon, painaa hieman yli kilon ja vaatii samalla vain 20 wattia energiaa toimiakseen. Vertaa näitä lukuja niihin 377 miljardiin wattiin, jotka likimääräisten laskelmien mukaan kuluttaa yksi tietokone. Tämä on muuten jopa 5% maailman sähkön kokonaistuotannosta.

Pelkkä tosiasia tällaisesta hirvittävästä virrankulutuksesta ei koskaan anna Unified Computerin edes verrata tehokkaasti ihmisen aivoihin. Jopa vuonna 2040, kun tietokoneiden laskentateho nousee taivaaseen, niiden virrankulutus kasvaa edelleen.

Aleksei Zenkov

Aivosi eivät käsittele tietoja, poimi tietoa tai tallenna muistoja. Lyhyesti sanottuna aivosi eivät ole tietokone. Amerikkalainen psykologi Robert Epstein selittää, miksi ajatus aivoista koneena on tehoton tieteen kehitykselle eikä ihmisluonnon ymmärtämiselle.

Pyrkimyksistään huolimatta neurotieteilijät ja kognitiiviset psykologit eivät koskaan löydä kopioita Beethovenin viidennestä sinfoniasta, sanoja, kuvia, kielioppisääntöjä tai muita ulkoisia signaaleja aivoista. Ihmisen aivot eivät tietenkään ole täysin tyhjiä. Mutta se ei sisällä suurinta osaa asioista, joita ihmiset ajattelevat sisältävänsä - edes niin yksinkertaisia asioita kuin "muistoja".

Väärinkäsityksemme aivoista ovat syvästi juurtuneet historiaan, mutta tietokoneiden keksiminen 1940 -luvulla hämmentää meitä erityisesti. Puolivuosisadan ajan psykologit, kielitieteilijät, neurofysiologit ja muut ihmisen käyttäytymisen asiantuntijat ovat väittäneet, että ihmisen aivot toimivat kuin tietokone.

Saadaksesi käsityksen siitä, kuinka kevytmielinen tämä ajatus on, harkitse vauvojen aivoja. Terveellä vastasyntyneellä on yli kymmenen refleksia. Hän kääntää päänsä siihen suuntaan, missä hänen poskensa on naarmuuntunut, ja imee mitä tahansa suuhun. Hän pidättää hengitystään veteen upotettuna. Hän tarttuu asioihin niin tiukasti, että kestää melkein oman painonsa. Mutta ehkä tärkeintä, vastasyntyneillä on tehokkaat oppimismekanismit, joiden avulla he voivat muuttua nopeasti, jotta he voivat olla vuorovaikutuksessa tehokkaammin ympäröivän maailman kanssa.

Tunteet, refleksit ja oppimismekanismit ovat meillä alusta alkaen, ja jos ajattelee sitä, se on paljon. Jos meiltä puuttuisi jokin näistä kyvyistä, meidän olisi luultavasti vaikea selviytyä.

Mutta tässä on mitä meillä ei ole syntymästä lähtien: tietoa, dataa, sääntöjä, tietoa, sanastoa, esityksiä, algoritmeja, ohjelmia, malleja, muistoja, kuvia, prosessoreita, aliohjelmia, koodereita, dekoodereita, symboleja ja puskureita - elementtejä, jotka mahdollistavat digitaalisten tietokoneiden käytön käyttäytyä hieman älykkäästi. Nämä asiat eivät vain ole meissä syntymästämme, ne eivät kehity meissä edes elämän aikana.

Emme tallenna sanoja tai sääntöjä, jotka kertovat meille, miten niitä käytetään. Emme luo kuvia visuaalisista impulsseista, emme tallenna niitä lyhytaikaiseen muistipuskuriin emmekä sitten siirrä kuvia pitkäaikaiseen muistilaitteeseen. Emme nouta tietoja, kuvia tai sanoja muistirekisteristä. Kaikki tämä tehdään tietokoneilla, mutta ei elävillä olennoilla.

Tietokoneet käsittelevät kirjaimellisesti tietoa - numeroita, sanoja, kaavoja, kuvia. Ensinnäkin tiedot on käännettävä muotoon, jonka tietokone voi tunnistaa, eli yksi- ja nollajoukkoiksi ("bitit"), jotka on koottu pieniksi lohkoiksi ("tavuiksi").

Tietokoneet siirtävät näitä sarjoja paikasta toiseen fyysisen muistin eri alueilla, jotka on toteutettu elektronisina komponenteina. Joskus he kopioivat sarjoja ja joskus muuttavat niitä eri tavoin - esimerkiksi kun korjaat käsikirjoituksen virheet tai retusoit valokuvan. Säännöt, joita tietokone noudattaa siirtäessään, kopioidessaan tai työskennellessään joukon tietoja, tallennetaan myös tietokoneen sisälle. Sääntöjoukkoa kutsutaan "ohjelmaksi" tai "algoritmiksi". Kokoelmaa yhdessä toimivia algoritmeja, joita käytämme eri tarkoituksiin (kuten osakkeiden ostamiseen tai treffailuun verkossa), kutsutaan "sovellukseksi".

Nämä ovat tunnettuja tosiasioita, mutta ne on puhuttava selventääkseen: tietokoneet toimivat symbolisella maailmanesityksellä. Ne todella tallentavat ja hakevat. Ne ovat todella käsittelyssä. Heillä on fyysinen muisti. Niitä ohjaavat algoritmit kaikessa poikkeuksetta.

Samaan aikaan ihmiset eivät tee mitään sellaista. Joten miksi niin monet tutkijat puhuvat henkisestä suorituskyvystämme kuin olisimme tietokoneita?

Vuonna 2015 tekoälyn asiantuntija George Zarkadakis julkaisi In Our Image -julkaisun, jossa hän kuvailee kuutta eri käsitettä, joita ihmiset ovat käyttäneet kahden viimeisen tuhannen vuoden aikana kuvaamaan ihmisen älykkyyden toimintaa.

Raamatun varhaisimmassa versiossa ihmiset luotiin savesta tai mudasta, jonka älykäs Jumala sitten kyllästyi hengellään. Tämä henki myös "kuvaa" mieltämme - ainakin kieliopilliselta kannalta.

Hydrauliikan keksiminen 3. vuosisadalla eKr teki ihmisten tietoisuuden hydraulisen käsitteen suosituksi. Ajatuksena oli, että eri nesteiden virtaus kehossa - "kehon nesteet" - vastasi sekä fyysisistä että hengellisistä toiminnoista. Hydraulikonsepti on ollut olemassa yli 1600 vuotta, mikä vaikeuttaa lääketieteen kehittämistä.

1500 -luvulle mennessä ilmestyi jousilla ja vaihteilla toimivia laitteita, jotka inspiroivat Rene Descartesia ajattelemaan, että ihminen on monimutkainen mekanismi. 1600 -luvulla brittiläinen filosofi Thomas Hobbes ehdotti, että ajattelu tapahtuu aivojen pienillä mekaanisilla liikkeillä. 1700 -luvun alkuun mennessä sähkön ja kemian alan löydöt johtivat uuden ihmisen ajatteluteorian syntymiseen, jolla oli jälleen metaforisempi luonne. 1800-luvun puolivälissä saksalainen fyysikko Hermann von Helmholtz verrattiin viimeisimmän viestinnän kehityksen innoittamana aivoja lennätimeen.

Albrecht von Haller. Icones anatomicae

Matemaatikko John von Neumann totesi, että ihmisen hermoston toiminta on "digitaalista, jos ei ole todisteita päinvastaisesta", vetäen rinnakkaisuuksia aikansa tietokonekoneiden osien ja ihmisen aivojen osien välillä.

Jokainen käsite heijastaa sen synnyttäneen aikakauden edistyneimpiä ideoita. Ennustettavasti vain muutama vuosi tietotekniikan syntymän jälkeen 1940 -luvulla väitettiin, että aivot toimivat kuin tietokone: aivot itse olivat fyysisen välineen rooli ja ajatuksemme toimivat ohjelmistona.

Tätä näkemystä viljeltiin vuonna 1958 kirjassa Tietokone ja aivot, jossa matemaatikko John von Neumann totesi painokkaasti, että ihmisen hermoston toiminta on "digitaalinen, jos ei ole näyttöä päinvastaisesta". Vaikka hän myönsi, että aivojen roolista älykkyyden ja muistin työssä tiedetään hyvin vähän, tiedemies piirsi rinnakkaisuuksia tuon ajan tietokonekoneiden osien ja ihmisen aivojen osien välillä.

Kuva: Shutterstock

Tietotekniikan ja aivotutkimuksen edistymisen myötä on kehittynyt vähitellen kunnianhimoinen monitieteinen tutkimus ihmisen tietoisuudesta, joka perustuu ajatukseen, että ihmiset ovat tietokoneiden tavoin tietojenkäsittelijöitä. Tämä työ sisältää tällä hetkellä tuhansia tutkimuksia, saa miljardeja dollareita rahoitusta, ja siitä on tehty monia artikkeleita. Vuonna 2013 julkaistu Ray Kurzweilin kirja How to Create a Mind: Uncovering the Mystery of Human Thinking kuvaa tätä kohtaa kuvaamalla aivojen "algoritmeja", menetelmiä "tietojenkäsittelyyn" ja jopa sitä, miltä se näyttää rakenteeltaan integroidulta piiriltä.

Ihmisen ajattelun käsite tietojenkäsittelylaitteena (OI) hallitsee tällä hetkellä ihmisen tietoisuutta sekä tavallisten ihmisten että tutkijoiden keskuudessa. Mutta tämä on lopulta vain yksi vertauskuva, fiktio, jonka välitämme todellisuutena selittääksemme sen, mitä emme oikeasti ymmärrä.

OI -konseptin epätäydellinen logiikka on melko helppo ilmaista. Se perustuu virheelliseen syllogismiin, jossa on kaksi kohtuullista olettamusta ja väärä johtopäätös. Kohtuullinen olettamus # 1: Kaikki tietokoneet kykenevät toimimaan älykkäästi. Äänioletus # 2: Kaikki tietokoneet ovat tietojen prosessoreita. Virheellinen johtopäätös: kaikki älykkäästi käyttäytyvät kohteet ovat tietojenkäsittelijöitä.

Jos unohdamme muodollisuudet, ajatus siitä, että ihmisten pitäisi olla tietojenkäsittelijöitä vain siksi, että tietokoneet ovat tietojenkäsittelijöitä, on täyttä hölynpölyä, ja kun OI -käsitteestä lopulta luovutaan, historioitsijat näkevät sen todennäköisesti samasta näkökulmasta kuin Nyt hydrauliset ja mekaaniset käsitteet näyttävät paskalta.

Kokeile kokeilua: piirrä muistista sadan ruplan seteli ja ota se sitten lompakostasi ja kopioi se. Näetkö eron?

Piirustus, joka on tehty ilman alkuperäistä, on varmasti kauhea verrattuna elämään tehtyyn piirustukseen. Vaikka itse asiassa olet nähnyt tämän laskun yli tuhat kertaa.

Mikä on ongelma? Eikö setelin "kuvaa" pitäisi "tallentaa" aivojemme "muistirekisteriin"? Miksi emme voi vain "kääntyä" tämän "kuvan" puoleen ja esittää sitä paperilla?

Ilmeisesti ei, ja tuhansien vuosien tutkimus ei salli tämän laskun kuvan sijainnin ihmisen aivoissa määrittämistä vain siksi, että sitä ei ole.

Ajatus, jota jotkut tutkijat ovat edistäneet, että yksittäiset muistot on jotenkin tallennettu erityisiin neuroneihin, on järjetöntä. Tämä teoria tuo muun muassa kysymyksen muistin rakenteesta vieläkin liukenemattomammalle tasolle: miten ja missä muisti sitten tallennetaan soluihin?

Ajatus siitä, että muistot tallennetaan erillisiin neuroneihin, on järjetön: miten ja missä tiedot voidaan tallentaa soluun?

Meidän ei tarvitse koskaan huolehtia siitä, että ihmisen mieli karkottaa hallitsemattomasti kyberavaruudessa, emmekä koskaan voi saavuttaa kuolemattomuutta lataamalla sielua toiseen välineeseen.

Yksi ennusteista, joita futuristi Ray Kurzweil, fyysikko Stephen Hawking ja monet muut ovat ilmaisseet tavalla tai toisella, on, että jos ihmisen tietoisuus on kuin ohjelma, niin pian pitäisi ilmestyä tekniikoita, jotka mahdollistavat sen lataamisen tietokoneelle. henkisen kyvyn moninkertaistaminen ja kuolemattomuuden mahdollistaminen. Tämä ajatus muodosti perustan dystopian elokuvalle "Supremacy" (2014), jossa Johnny Depp näytteli Kurzweilin kaltaista tiedemiestä. Hän lähetti mielensä Internetiin, mikä aiheutti tuhoisia seurauksia ihmiskunnalle.

Kuva elokuvasta "Superiority"

Onneksi OI -käsite ei ole edes lähellä todellisuutta, joten meidän ei tarvitse huolehtia siitä, että ihmismieli pääsee käsistä kyberavaruudessa, ja valitettavasti emme koskaan voi saavuttaa kuolemattomuutta lataamalla sielu. toinen väline. Se ei ole vain jonkinlaisen ohjelmiston puuttuminen aivoissa, ongelma on vielä syvempi - kutsumme sitä ainutlaatuisuuden ongelmaksi, ja se ilahduttaa ja masentaa samanaikaisesti.

Koska aivoissamme ei ole "muistilaitteita" eikä "kuvia" ulkoisista ärsykkeistä ja elämän aikana aivot muuttuvat ulkoisten olosuhteiden vaikutuksesta, ei ole syytä uskoa, että kaksi ihmistä maailmassa reagoi samaan ärsyke samalla tavalla. Jos sinä ja minä osallistumme samaan konserttiin, muutokset, jotka tapahtuvat aivoissasi kuuntelun jälkeen, eroavat muutoksista, jotka tapahtuvat aivoissani. Nämä muutokset riippuvat hermosolujen ainutlaatuisesta rakenteesta, joka muodostui koko edellisen elämän aikana.

Siksi, kuten Frederick Bartlett kirjoitti vuonna 1932 julkaistussa kirjassaan Muisti, kaksi samaa tarinaa kuulevaa ihmistä eivät pysty kertomaan sitä täsmälleen samalla tavalla, ja ajan myötä heidän versionsa tarinasta muuttuvat yhä vähemmän samanlaisiksi.

"Paremmuus"

Mielestäni tämä on erittäin inspiroivaa, koska se tarkoittaa, että jokainen meistä on todella ainutlaatuinen, ei vain geenien joukossa, vaan myös siinä, miten aivomme muuttuvat ajan myötä. Se on kuitenkin myös masentavaa, koska se tekee neurotieteilijöiden jo niin vaikeasta työstä käytännössä liukenematonta. Jokainen muutos voi vaikuttaa tuhansiin, miljooniin neuroneihin tai koko aivoihin, ja myös näiden muutosten luonne on ainutlaatuinen.

Vielä pahempaa, vaikka voisimme tallentaa jokaisen 86 miljardin aivojen neuronin tilan ja simuloida kaiken tietokoneella, tämä valtava malli olisi hyödytön kehon ulkopuolella, joka omistaa aivot. Tämä on ehkä kaikkein ärsyttävin väärinkäsitys ihmisen rakenteesta, jolle olemme velkaa OI: n virheellisen käsitteen.

Tietokoneet tallentavat tarkat kopiot tiedoista. Ne voivat pysyä muuttumattomina pitkään, vaikka virta on katkaistu, kun taas aivot ylläpitävät älykkyyttämme vain niin kauan kuin se pysyy hengissä. Kytkintä ei ole. Joko aivot toimivat pysähtymättä tai olemme poissa. Lisäksi, kuten neurotieteilijä Stephen Rose totesi Aivojen tulevaisuus vuonna 2005, kopio aivojen nykyisestä tilasta voi olla hyödytön tietämättä omistajan täydellistä elämäkertaa, myös sosiaalista kontekstia, jossa henkilö kasvoi.

Samaan aikaan valtavia varoja käytetään aivotutkimukseen, joka perustuu vääriin ideoihin ja lupauksiin, jotka eivät toteudu. Esimerkiksi Euroopan unioni käynnisti 1,3 miljardin dollarin ihmisen aivotutkimushankkeen. Euroopan viranomaiset uskoivat Henry Markramin houkutteleviin lupauksiin luoda vuoteen 2023 mennessä toimiva aivosimulaattori, joka perustuu supertietokoneeseen ja joka muuttaa radikaalisti lähestymistapaa Alzheimerin taudin ja muiden sairauksien hoitoon ja rahoitti hanketta lähes rajattomasti. Alle kaksi vuotta projektin käynnistämisen jälkeen se osoittautui epäonnistuneeksi, ja Markramia pyydettiin eroamaan.

Ihmiset ovat eläviä organismeja, eivät tietokoneita. Hyväksy tämä. Sinun on jatkettava kovaa työtä itsesi ymmärtämiseksi, mutta älä tuhlaa aikaa turhaan älylliseen matkatavaraan. Puoli vuosisataa olemassaolon aikana käsite OI on tarjonnut meille vain muutamia hyödyllisiä löytöjä. On aika napsauttaa Poista -painiketta.

Robert Epstein on vanhempi psykologi Amerikan käyttäytymistutkimus- ja teknologiainstituutissa Kaliforniassa. Hän on kirjoittanut 15 kirjaa ja on myös Psychology Today -lehden entinen päätoimittaja.