5 Vragen Voor De Man Die Van Plan Is Om Een ​​Brein Te Bouwen

{h1}

Een europese neurowetenschapper hoopt een virtueel menselijk brein te bouwen. We hebben hem gevraagd hoe hij het gaat doen en waarom.

Henry Markram is van plan een virtueel model van een menselijk brein te bouwen. Hij is een neurowetenschapper bij het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie en hij gelooft dat de enige manier om echt te begrijpen hoe onze hersenen werken - en waarom ze dat vaak niet doen - erin bestaat een replica te maken van 1 en 0 en het vervolgens te onderwerpen aan een spervuur ​​aan computer -geïxuleerde experimenten.

Markram heeft het Human Brain Project opgericht om precies dat te doen. De inspanning is gericht op het integreren van alle aspecten van het menselijk brein die de afgelopen decennia zijn ontdekt door neurowetenschappers, van de structuren van ionenkanalen tot de mechanismen van bewuste besluitvorming, tot een enkel supercomputer-model: een virtueel brein. Het project, dat controversieel is onder neurowetenschappers, is geselecteerd als een finalist voor de twee nieuwe vlaggenschipinitiatieven van de Europese Unie - subsidies ter waarde van 1 miljard euro ($ 1,3 miljard) per stuk.

Als Markram de financiering ontvangt, wat zal hij dan precies doen en waarom? We hebben hem opgevangen om erachter te komen.

LLM: Heb je al een globaal idee van hoe je de hersenen kunt bouwen, en zo ja, wat is het basisplan?

HM: Natuurlijk. We hebben al prototypesystemen geïnstalleerd, klaar om uit te breiden, te verfijnen en te perfectioneren. Er zijn een aantal algemene principes en strategieën die we toepassen. We starten bij microschakelingen van neuronen (een paar tienduizenden neuronen) met morfologische / geometrische details en op deze basis bewegen we dan in twee richtingen: we schalen op naar de hele hersenen en we verhogen de resolutie van de neuronen, synapsen en in de toekomst zullen gliale (niet-neuronale cellen) en bloedstromingsmodellen worden toegevoegd.

De modellen dienen om biologische gegevens systematisch te integreren en daarom kunnen ze alleen maar meer en meer accuraat worden in de tijd omdat ze meer en meer biologische gegevens in aanmerking nemen - zoals een spons. Het is een systematisch eenrichtingsverkeer. We ontginnen alle bestaande gegevens in de literatuur en in databases... organiseren de resultaten en analyseren deze voor patronen en de waarde ervan om modellen steeds biologisch nauwkeuriger te specificeren.

We ontwikkelen [statistische] modellen die kunnen worden gebruikt om voorspellingen te doen over hiaten in onze kennis... en vervolgens de simulaties te gebruiken om deze voorspellingen te testen en te verbeteren. Deze strategie betekent dat je niet alles in de hersenen hoeft te meten om nauwkeurige modellen te kunnen bouwen. Wanneer we hiaten in kennis identificeren die niet kunnen worden opgevuld door voorspelling en die cruciaal zijn voor het bouwen van de modellen, doen we de experimenten zelf of werken we samen met of moedigen we iemand aan om het experiment te doen. Soms hoeven we alleen maar te wachten op de gegevens, maar we blijven de software bouwen alsof de gegevens er zijn met plaatshouders, zodat we de gegevens kunnen integreren wanneer deze is verkregen. [Meer over het bouwen van een brein]

LLM: Wanneer het brein compleet is, zal het dan echt denken en zich gedragen als een mens?

HM: Hoogstwaarschijnlijk niet op de manier zoals je je zou voorstellen... Wanneer iemand zo'n model bouwt, moet het nog steeds geleerd worden om te voelen, te handelen en beslissingen te nemen. Dat is een langzaam proces en er zullen extreem krachtige supercomputers nodig zijn. We doen dat in een gesloten lus met virtuele agenten die zich in virtuele werelden gedragen, maar ze zullen in slow motion leren, zelfs op een exascale supercomputer (miljard miljard berekeningen per seconde)... We zullen ook niet genoeg supercomputercapaciteit hebben om de hersenen te simuleren op moleculair niveau in elke cel, maar we zijn van plan om meerdere schaalmodellen te bouwen en supercomputers te maken die in staat zijn dergelijke multischaalmodellen te simuleren waardoor actievere neuronen met een hogere resolutie kunnen werken. Als dit eenmaal is gebeurd, is het vooral een kwestie van supercomputers die steeds krachtiger worden en de modellen automatisch op steeds meer detailniveau draaien. Niemand weet welk detailniveau nodig is in hersenmodellen om cognitieve taken te ondersteunen. Veel mensen hopen en geloven dat het voldoende is dat modellen eenvoudige modellen zijn... We zullen moeten afwachten en ontdekken.

Om deze redenen zouden modellen van vroege menselijke hersenmodellen lang niet zo intelligent zijn als mensen. Voor sommige speciale taken, misschien (zoals de computers van vandaag die schaken en "Jeopardy!"); dit hangt ervan af of we de belangrijkste berekeningsprincipes achter gespecialiseerde taken kunnen uitwerken. Dit zal ons helpen theoretische modellen te ontwikkelen die mogelijk sommige gespecialiseerde of gerichte taken veel beter kunnen uitvoeren dan mensen. Ze kunnen bijvoorbeeld beslissingen nemen over zeer grote aantallen gelijktijdige invoerstromen, zoals het bekijken van veel films tegelijkertijd. We zouden volledig verdwaald en verward raken, maar een computerhersenenmodel zou mogelijk kunnen worden getraind om te zoeken naar speciale relaties tussen alle films.

LLM: Hoe verhouden het computerbrein zich tot de buitenwereld?

HM: We verbinden de hersenmodellen met virtuele agenten die zich in virtuele werelden gedragen. Zodra de modellen kunnen worden vereenvoudigd, kunnen we ze in computerchips verwerken. Deze chips zullen kunnen dienen als een brein voor fysieke robots en allerlei soorten apparaten. Ze zullen moeten leren als de robot dingen probeert te doen. Zulke hersenmodellen zullen hoogstwaarschijnlijk niet zo dichtbij zijn als het menselijk brein, maar ze zullen waarschijnlijk veel beter in staat zijn dan enige kunstmatige intelligentiesysteem of robot die tegenwoordig bestaat. [Kan een 'Robocopalypse' mensen vernietigen?]

LLM: Wat is de grootste uitdaging voor het Human Brain Project, naast het krijgen van financiering?

HM: De snelheid die we kunnen volgen op onze routekaart, hangt af van hoe snel we de bestaande biologische gegevens kunnen integreren, hoeveel van de gaten die we kunnen maken in onze kennis met behulp van [statistische] voorspellingen, hoe lang het zal duren om de gegevens te krijgen van ontbrekende toetsingsexperimenten waar we niet [statistisch] overheen kunnen springen, het vermogen van de software die we bouwen (het moet in staat zijn om biologie te vangen met een uitstekende nauwkeurigheid), de hoeveelheid rekenkracht die we ons kunnen veroorloven en de hoeveelheid rekenkracht die in de toekomst beschikbaar zal zijn. Voor de computerwetenschappen is de grootste uitdaging om supercomputers interactief te maken, net als een real-time wetenschappelijk instrument.

LLM: Waarvoor zal het hersenmodel worden gebruikt?

HM: Het zal een nieuw instrument zijn dat kan worden gebruikt om diep in de hersenen te kijken en door alle niveaus van de biologie (genen, moleculen, cellen, neuronale microcircuits, hersengebieden, hersensystemen naar de hele hersenen - van boven naar beneden, van onder naar boven) en zie hoe alle componenten samenwerken om onze opmerkelijke mogelijkheden te laten ontstaan. Het is de Hubble-telescoop voor de hersenen. Het zal vele wetenschappers toelaten om samen te werken aan het bouwen van de hersenmodellen, zoals de natuurkundigen doen bij CERN.

We hebben vandaag geen röntgenfoto van meerdere niveaus van de hersenen en geen enkele hoeveelheid experimenten zal ons zo'n beeld opleveren, dus we moeten deze visie opbouwen als we de hersenen willen begrijpen. We zullen deze multilevel-weergave samen met experimentele gegevens gebruiken om de mysteries van de hersenen te ontrafelen. We zullen in staat zijn om gesimuleerde gegevens te verstrekken die niet experimenteel verkregen kunnen worden en theoretici zullen nieuwe theorieën moeten ontwikkelen over hoe het brein werkt.

Er zijn ongeveer 560 hersenziekten en we hebben heel weinig hoop om een ​​van hen alleen met de huidige methoden op te lossen. Met zo'n meervoudig beeld van de hersenen zullen we in staat zijn om het hersenmodel op elk niveau (bijvoorbeeld hersengebieden, verbindingen, biologische routes, neuronen, synapsen, moleculen en genen) te verstoren en de effecten waar te nemen. We zullen ook in staat zijn gebroken instellingen toe te passen die in experimenten zijn uitgewerkt en bestuderen hoe de hersenen anders werken om de ziekte mogelijk te veroorzaken. Op deze manier kunnen we zoeken naar de kwetsbaarheden van de hersenen en een kaart maken van de zwakke punten - alle ernstige plaatsen die mis kunnen gaan. Het wordt dus een nieuw instrument om de ziekten van de hersenen in kaart te brengen en te bestuderen. [Freakiest medische voorwaarden]

Computeren raakt een muur met het traditionele digitale computing-paradigma. Het raakt energie- en robuustheidsmuren. Computers beginnen meer en meer fouten te maken naarmate ze sneller worden en het kost meer en meer energie om ze te repareren. Wat zal het nieuwe computerparadigma zijn? Kwantum en andere soorten paradigma's zijn waarschijnlijk enkele tientallen jaren verwijderd. Wat hier goed is, is wat neuromorfisch computergebruik wordt genoemd. Het brein gebruikt slechts ongeveer 20 watt, terwijl de grote computers van de toekomst vele megawatts nodig zullen hebben. De hersenen zijn ook extreem robuust voor fouten en schade. Al ongeveer 20 jaar ontwikkelen de VS, Europa en China de technologie om computerchips te bouwen die kunnen worden geconfigureerd met het netwerk van een brein of een deel van een brein. Het probleem is dat niemand de netwerken heeft. We raden ze vandaag slechts goed aan - een moeilijke klus toen het miljarden jaren duurde om deze ingewikkelde netwerken uit te werken. In het Human Brain Project kunnen we "exporteren naar neuromorf" - het netwerk exporteren uit de gedetailleerde modellen en deze chips configureren. Het resultaat zou een volledig nieuwe generatie van zeer intelligente computers, elektronische apparaten en allerlei soorten informatie- en communicatiesystemen kunnen zijn - hersenkrakersystemen. Dit is een nieuw paradigma voor informatica, voor informatie- en communicatietechnologieën.

Volg Natalie Wolchover op Twitter @nattyover. Volg Life's Little Mysteries op Twitter @llmysteries en volg ons dan op Facebook.

5 Vragen Voor De Man Die Van Plan Is Om Een ​​Brein Te Bouwen

FAQ - 💬

❓ Welke vragen stel je aan een man?

👉 50 vragen om aan je partner te stellen

  • In welke situaties voel je je door mij geliefd?
  • Wat beteken ik voor jou?
  • Waar ga je het liefst met mij naartoe?
  • Krijg je voldoende complimentjes van mij?
  • Hoe voel je je als we niet samen zijn?
  • Waarbij en hoe kan ik je supporten?
  • Ben je tevreden met je leven op dit moment?

❓ Wat is goed voor je hersenen om te eten?

👉 In plaats van een reep chocola of een voorverpakte maaltijd met veel suiker worden je hersenen dus blijer van koolhydraten uit volkoren pasta en brood, quinoa, zilvervliesrijst, peulvruchten, groenten, fruit en yoghurt.

❓ Wat is goed voor het brein?

👉 Mineralen zoals jodium, zink en ijzer zijn belangrijk voor de ontwikkeling van de hersenen. Als je te weinig mineralen binnenkrijgt tijdens de groei van de hersenen, kan dat zorgen voor problemen bij de mentale ontwikkeling van een kind. Mineralen vind je in groenten, fruit, zuivel, noten en volkoren producten.

❓ Hoe is ons brein opgebouwd?

👉 De hersenen bestaat uit drie delen: de grote hersenen, de kleine hersenen en de hersenstam. De grote hersenen worden ook wel het cerebrum genoemd en zijn het grootste deel. Het buitenste deel van de hersenen heet de hersenschors, ook wel cortex genoemd, en bestaat vooral uit grijze stof.

❓ Wat kun je vragen aan iemand?

👉 Vooruit, nóg 100 vragen om elkaar beter te leren kennen

  • Wat is het leukste wat je ooit hebt gedaan?
  • Wat is je mooiste reis geweest?
  • Wat is je lievelingseten?
  • Wat lust je totaal niet?
  • Wat was je eerste baantje?
  • Wat is het engste dat je hebt gedaan?
  • Van welke persoon heb jij het meest geleerd?
  • Wat is je favoriete quote?

❓ Wat is een leuke vraag?

👉 Good talks gegarandeerd!

  • Wanneer heb je voor het laatst gehuild?
  • Met wie zou je willen ruilen?
  • Welk lichaamsdeel van jezelf vind je het mooist?
  • Wie van jullie krijg het eerste een kind?
  • Welke wet zou je invoeren als het kon?
  • Wat is je grootste guilty pleasure?
  • Wat is de ergste pijn die je ooit hebt gevoeld?


Video Supplement: 11 Makkelijke Tips Voor Snel En Gezond Afvallen.




Onderzoek


Wearable Camera Laat Je 'Teruggaan In De Tijd' Om Vluchtige Momenten Vast Te Leggen
Wearable Camera Laat Je 'Teruggaan In De Tijd' Om Vluchtige Momenten Vast Te Leggen

Zal 'S Werelds Grootste Supercollider Een Zwart Gat Krijgen? (Op-Ed)
Zal 'S Werelds Grootste Supercollider Een Zwart Gat Krijgen? (Op-Ed)

Science Nieuws


Cliff Divers Duik In Oregon Watertank Tijdens Totale Zonsverduistering
Cliff Divers Duik In Oregon Watertank Tijdens Totale Zonsverduistering

Revolutie Tijdens De Vlucht
Revolutie Tijdens De Vlucht

Amerikaanse Geoengineers Wenden Zich Tot Ballon Voor Planet-Cooling Test
Amerikaanse Geoengineers Wenden Zich Tot Ballon Voor Planet-Cooling Test

Veranderingen In De Lichtvervuiling Het Gedrag Van De Vleermuis, Bedreigt De Hergroei Van Het Regenwoud
Veranderingen In De Lichtvervuiling Het Gedrag Van De Vleermuis, Bedreigt De Hergroei Van Het Regenwoud

Desert Thieves Zijn Echte Ratten
Desert Thieves Zijn Echte Ratten


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2024 WordsSideKick.com