Мозг. Как он устроен и что с ним делать

Стоит отметить, что и до этого исследования в работах разных авторов было установлено, что дендриты не пассивные передатчики импульсов – они могут очень сильно менять природу поступающего сигнала.

Однако генерация импульсов в дендритах нейрона – не единственный пример аналогового способа обработки информации в мозге. Колонки новой коры мозга представляют собой модули с параллельным непрерывным анализом информации. Они группируются по принципу схожести обрабатываемого сигнала и в некотором смысле могут дублировать функции друг друга. Это позволяет получить эффект «сглаженной непрерывности».

Итак, мозг создает на внутреннем экране сознания плавную, постоянно меняющуюся картинку восприятия. Согласитесь, вы же не видите мир в формате стоп-кадров. Все происходит как будто без задержек и прерываний. Мозг достигает этого эффекта именно благодаря аналоговому принципу работы с информацией в колонках.

В пользу того, что мозг не представляет собой подобие цифрового компьютерного устройства, также говорит тот факт, что в процессе индивидуального опыта мы постоянно меняем связи между клетками. То есть мозг меняет свое строение.

Но компьютеры этого не делают. Несмотря на уточненные данные о физиологии передачи и генерации нервных импульсов, нейросети все равно не дают покоя программистам. По-хорошему, все математические модели работы нервных клеток неплохо было бы пересмотреть, но сегодня многие программисты словно закрывают глаза на активные дендриты. Программисты просто описывают живые нейросети (как понимают) и создают (как умеют) на их основе модели. Но являются ли они реальным отражением деятельности мозга?

Нейросети. Нейроморфный чип

Много слов уже сказано о том, как устроены нейросети. На примере отдельных систем мы увидели, как нервные клетки разных структур выстраиваются в нейронные сети, чтобы обрабатывать информацию, связанную с обеспечением той или иной функции. В каком-то смысле кортикальную колонку тоже можно считать нейросетью, только миниатюрной. Некоторые нейрофизиологи весь мозг считают одной большой нейросетью.

Несмотря на то что в 2017 году появилось исследование с выводами о том, что дендриты работают сложнее, чем принято думать, инженеры и программисты не оставляют попыток создать искусственную нейросеть. Именно на нее многие возлагают надежды, связанные с искусственным интеллектом.

Так, в том же 2017 году компания Intel представила нейроморфный процессор Loihi, который является ключевым компонентом для создания сложноорганизованной системы искусственного интеллекта.

«Нейроморфный» намекает на его схожесть с устройством и принципами работы нервной системы. Но, как вы уже успели убедиться, до настоящей нейроморфности таким устройствам еще далеко.

Что же уникального в этом процессоре? Сам он, по заявлению создателей, хоть и грубо, но имитирует работу нейронов. Мы уже выяснили, что имитировать ее он не может, поскольку совсем недавно были серьезно пересмотрены функции дендритов. Но давайте закроем на это глаза и допустим, что, пусть и очень приблизительно, такой чип способен подражать работе мозга. Последняя его версия (2019 года) будет включать в себя около 100 миллиардов синапсов. Звучит внушительно. Это серьезное заявление, потому что примерно таким потенциалом обладает мозг мыши. Смоделировать даже такой мозг – задача крайне сложная. Этот процессор сможет производить весьма внушительное число операций в минуту. Подумайте, сколько всего вынужден решать мозг мыши (одно регулирование деятельности внутренних органов чего стоит, а сколько различных поведенческих программ).

Как вы понимаете, мозг человека содержит значительно большее количество синапсов. Предположительно, их число может доходить до 3 000 000 000 000 000 (трех квадриллионов). Это в 30 тысяч раз больше, чем в чипе Intel. Далековато пока ему до человеческого мозга. Но, возможно, это только начало. Конечно, процессор вряд ли когда-нибудь будет копировать мозг на 100 %. Да и нужен ли он?

Сейчас ведется немало разговоров о том, что такое искусственный интеллект (ИИ) и как его определять. Ряд исследователей считает, что пока не существует ни электронно-вычислительных устройств, ни даже математических моделей, работающих по принципу функционирования человеческого мозга. Да и вообще, по их мнению, о современном компьютере нельзя говорить как об искусственном интеллекте. Если же определить ИИ как некий инструмент, способный решать ту или иную интеллектуальную задачу, даже обычный смартфон вполне можно считать таковым.

Получается, наши телефоны по своей сути – варианты устройств с ИИ. С помощью программных алгоритмов они даже могут неплохо обучаться. Уже давно на телефоны устанавливаются самообучающиеся словари, голосовые помощники, системы интеллектуального поиска.

И тогда возникает вопрос: может, и не надо вовсе копировать мозг? Сейчас доработают квантовый компьютер, и можно будет вообще забыть о том, что существует какой-то мозг.