АМАЗОН У СВАЧИЈОЈ ГЛАВИ

ЧОВЕК БЕЗ БУДУЋНОСТИ 5

Станко Стојиљковић

ПАМЕТ НА ЗРНЦЕТУ ПЕСКА

Када је ИБМ-ов суперкомпјутер „Дубоко плаветнило” 1996. први пут тесно савладао тадашњег светског шаховског првака Гарија Каспарова, учинило се да су главне препреке прескочене.

Рачунарски чип

Хенри Маркрам

Може ли човек да направи нови и замени стари мозак? Исти онакав какав му природа подарила, увећавајући га и усавршавајући у протеклих петнаест или пет милиона година.
Антички Грци су замишљали да је мека и тајновита твар у лобањи седиште душе, наметнувши строгу забрану да мозак ма које животиње заврши у човековом тањиру. Како би се избечили да виде српске сладокусце који уживају мљацкајући поховани?

Добро, а ко се усудио да човеков мозак спакује на обичан силицијусмки чип?
Уобичајени суперкомпјутер, велики као повећа просторија, тежи је око хиљаду пута, расипа десет хиљада пута више времена и троши милионима пута више снаге (електрична струја) од грудве живаца у облику диње стешњене у човековој лобањи! Како мозак који прилично успорено (хиљадити део секунде) преноси електрохемијске поруке између нерава, брже и делотворније оконча задатак од најмоћнијих микропроцесора? Малецки чип који опонаша људски мозак или, за сада, непостојеће очи на летећим аутомобилима и роботима-кућним чуварима – зар то није узбудљив изазов за научнике?
Стотине истраживача размотрало је како микропроцесоре учинити људском мозгу сличним, јер у томе виде највеће искушење савремене електронике. Иако су данашњи задивљујуће поуздани, извршавајући стотине милиона израчунавања у секунди, наићи ће, за коју годину, на непремостиву препреку – умањење на силицијуму ће достићи последњу границу. У сваком новом издању на комадићу силицијума (песка) гомила се све више транзистора, а већ су се приближили пречнику од десетак атома.
Излаз се, свакако, налази у природи – у подражавању централног нервног система. Иако живци у главама одраслих свакодневно одумиру, ниједном се није догодио отказ или прекид који би угрозио живот. Откуда нервима толика поузданост и прилагодљивост?

Нерви на силицијуму

Са сродном загонетком већ неколико година, са друге стране Атлантског океана, рве се професор биоинжењерства на Универзитету Стенфорд Квабена Боаен, упињући се да осмисли процесоре налик живцима (неуроморфне). Уверен да је све ближе коначном остварењу своје замисли, утемељене на сазнањима из неуронаука, настојећи да их преточи у моћне рачунаре. С дружином истраживача коју предводи, он исцртава сложену мождану мрежу на силицијумској плочици.
Касних осамдесетих Карвер Мид, из Калифорнијског института за технологију (Калтек), сковао је израз неуроморфни микрочипови, описујући интегрисана кола веома велике густине паковања која подражавају устројство нервних мрежа живих бића. Испрва се опис тицао аналогних, касније и дигиталних и мешовитих (аналогно-дигитални) интегрисаних кола. Убрзо је то постало истраживачко подручје у којем су се сустицале биологија, физика, математика и рачунарске науке са задатком да се начине вештачке нервне мреже за вид, слух, кретање и многе друге радње, засноване на биолошким начелима.
Када је ИБМ-ов суперкомпјутер „Дубоко плаветнило” 1996. први пут тесно савладао тадашњег светског шаховског првака Гарија Каспарова, учинило се да су главне препреке прескочене. Рачунар је у секунди процењивао 200 могућих потеза на шаховској табли, а човек највише три! Упркос почетном успеху и великом слављу, машине још нису надмашиле људски мозак у виђењу, слушању, препознавању и учењу. Човек у делићу секунде по ходу у даљини препозна пријатеља, скаламерија то још није у стању. Зашто се Квабена Боаен запутио тим мало испитаним технолошким путељком?

Знатижељни малишан

Знатижеља за смишљањем „паметних машина” враћа нас у дане његовог детињства у родној Гани. Када му је поклоњен први рачунар – малишан је, напросто, био њиме опчињен. Као син професора није избијао из читаонице у којој је читао све у вези с новим направама.
Дошавши у Сједињене Државе на студије доживео је прво разочарење, јер је на почетку схватио да рачунаре покреће груба сила. Стога се определио за неуронске мреже или адаптивне рачунаре који сваки пут на друкчији начин обрађују добијени податак. Проучавајући интегрисана кола веома велике густине, почео је да смишља тзв. асоцијативне чипове који користе обрасце препознавања памтећи и повезујући одговарајуће слике и речи. Ни у томе није уживао. После стицања звања доктора наука, провео је осам година осмишљавајући силицијумске мрежњаче које су обрађивале слику на исти начин као природне.
Сада се труди да проникне у тајне живаца и живчаних веза да би направио чип с 100.000 нерава, а потом да најмање десетак таквих спрегне у мрежу са око милион неурона! Такво умрежење може да дочара разноврсне делове мождане коре и у свакој међусобно ћаскање самих нерава. Свако подручје је за понеки мождани задатак: једно је задужено за говор, друго за слику, треће за слух и тако редом. Крајњи циљ му је силицијумски рачунар подједнако делотворан као живи мозак!
Замислите колико је то мукотрпан подухват, ако је људски мозак у стању да уради десет милиона милијарди прорачуна у секунди (десет петафлопса) или, стручно казано, да обави исто толико синаптичких догађаја. И за толики посао утроши само десет вати! Рачунар исте снаге сагорео би за секунд, да не поверујете, милијарду вати струје (један гигават)! У чему је, дакле, тајна?
Одгонетка се крије у устројству живаца, у способности да се очас самоорганизују, да једни преузму улогу других, да успоставе нове везе размене. Уколико се то рашчлани, утрта је стаза до супермоћних машина. За сада све личи на научнофантастичну скаску, али се луцкасти и упорни научник из Гане, како себе у шали назива, не предаје.

„Дигитални мозак”

На предлог Хенрија Маркрама, из Савезне политехничке школе у Лозани, у сличан покушај са истоименом научном установом упустио се ИБМ. Програм надахнуто назван „Плави мозак”, који у сећање призива боју најснажније рачунарске компаније у свету, замишљен је да разоткрије струјно коло мождане коре великог мозга, најсложенијег, најновијег и највећег дела људског мозга, који чини готово 85 одсто укупне мождане масе.
У том подухвату послужиће се једним од најмоћнијих суперкомпјутера (смештен је у четири велика ормара и обавља 22,8 хиљада милијарди прорачуна с покретним зарезом у секунди или 22,8 терафлопса) да саставе дигитални узорак (модел) на нивоу молекула, надајући се да ће тако осветлити мишљење, опажање и памћење. И успут да докуче поједине психијатријске поремећаје.
Да бисте дочарали мозак у молекулским размерама, морате да узмете у обзир стотине хиљада чинилаца, а „Велики плави” у томе има вишегодишње искуство. (Сетите се само учешћа у ишчитавању човековог „наследног отиска” – генома). Предвиђа се да прикаже веома брзу електрохемијску размену између нерава у три димензије, и у стварном времену (истог трена када се природна одиграва, без имало кашњења). Први посао је пресликавање нервних стубића (колона) нове мождане коре у рачунарски програм (софтвер), јер је то подлога за проницање у наследне (генетичке), молекуларне и сазнајне (когнитивне) спреге можданих радњи.
Научници још немају свеобухватну (холистичку) слику како настаје мишљење. Покушате ли то у лабораторијским огледима на мишевима, пацовима и другим животињама, утрошићете најмање милион долара и три године труда. Када буду имали на располагању „дигитални мозак”, одговор ће сазнати за неколико дана или, можда, за неколико секунди!

Хирошијев двојник

Хироши Ишигуро, запослен у Лабораторији за интелигентне роботе и комуникације близу Кјотоа, има много посла, крцат дневни распоред не оставља му нимало слободног времена. Зато се досетио да направи андроида угледајући се на себе. Направа веома личи на свог творца и верно му опонаша покрете. Да не знате да је то робот од челика и силицијума, могли бисте се збунити.
Робота покреће ваздух под притиском и низ полуаутономних програма, па тако може трептати и врпољити се, немирно устајати и седати, спуштати стопало и благо подизати рамена као да дише. Научников двојник говори и усне му се помичу у складу са изговореним речима.