Τεχνητός Εγκέφαλος Μιμείται τις Ανθρώπινες Ικανότητες και Λάθη

To Spaun, ένα νέο μοντέλο προγράμματος του ανθρωπίνου εγκεφάλου έχει την ικανότητα να παίζει απλά στη δομή τους παιχνίδια, να ζωγραφίζει ό,τι βλέπει και να εκτελεί λίγες αριθμητικές ασκήσεις. Όλα αυτά γίνονται με τη λειτουργία 2.5 εκατομμυρίων εικονικών νευρώνων σε σύγκριση με τα 100 δισεκατομμύρια που βρίσκονται σε έναν πραγματικό ανθρώπινο εγκέφαλο. Αυτό όμως που έχει καταπλήξει τους δημιουργούς του δεν είναι οι ικανότητές του, αλλά τα λάθη του όπως σημειώνει ο μηχανικός και νευροεπιστήμονας του παν/μίου Waterloo στον Καναδά, Chris Eliasmith.

Αν ρωτήσει κάποιος το Spaun μία ερώτηση τότε κάνει μία μικρή παύση πριν απαντήσει, όπως ακριβώς κάνουν και οι άνθρωποι. Αν δώσει κάποιος μία λίστα με νούμερα στον Spaun να αποστηθίσει και αυτή η λίστα είναι αρκετά μεγάλη, τότε διστάζει. Επίσης είναι αρκετά καλό να θυμάται τα νούμερα στην αρχή και στο τέλος της λίστας παρά αυτά που βρίσκονται στη μέση, όπως γίνεται και με τους ανθρώπους.

«Υπάρχουν μερικές ανεπαίσθητες λεπτομέρειες της ανθρώπινης συμπεριφοράς που το μοντέλο αυτό φαίνεται να έχει συλλάβει» λέει ο Eliasmith, επικεφαλής της ομάδας δημιουργίας του Spaun (το όνομά του προέκυψε από τα αρχικά των λέξεων Semantic Pointer Architecture Unified Network). «Φυσικά δεν καλύπτει το εύρος των δυνατοτήτων όπως ένας ανθρώπινος εγκέφαλος, αλλά δίνει μία χαρακτηριστική εικόνα πολλών διαφορετικών πραγμάτων που μπορεί να κάνουν οι εγκέφαλοι»

Βιολογικός εγκεφάλος που εκτελεί δραστηριότητες κι έχει συμπεριφορές.

Ο Eliasmith και η ομάδα των νευροεπιστημόνων στο Waterloo σημειώνουν ότι το Spaun είναι το πρώτο μοντέλο βιολογικού εγκεφάλου που εκτελεί δραστηριότητες κι έχει συμπεριφορές. Επειδή ακριβώς έχει την ικανότητα να εκτελεί μία σειρά διαφορετικών πραγμάτων, ο Spaun μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν πώς λειτουργούν αντίστοιχα οι ανθρώπινοι εγκέφαλοι. Επιπλέον, άλλοι επιστήμονες μπορούν να τρέξουν απλές προσομοιώσεις συγκεκριμένων εγκεφαλικών παθήσεων και ψυχιατρικών φαρμάκων χρησιμοποιώντας σαν μοντέλο το Spaun.

Ερευνητές έχουν κατασκευάσει αντίστοιχα εγκεφαλικά μοντέλα που είναι πολύ πιο δυνατά από το Spaun. Για παράδειγμα το μοντέλο Blue Brain στην Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne στη Γαλλία έχει ένα εκατομμύριο νευρώνες. Το πρόγραμμα SyNAPSE της IBM έχει ένα δισεκατομμύριο νευρώνες. Αυτά τα μοντέλα αυτά ωστόσο δεν είναι κατασκευασμένα για να εκτελούν διαφορετικές δραστηριότητες.

Το Spaun είναι σχεδιασμένο για να ανταποκρίνεται σε οκτώ διαφορετικού είδους εντολές, συμπεριλαμβανομένης και της ικανότητας να αντιγράφει ό,τι βλέπει, να αναγνωρίζει αριθμούς που είναι γραμμένοι από διαφορετικούς γραφικούς χαρακτήρες, να απαντάει ερωτήσεις σχετικά με μία σειρά από αριθμούς και να τελειώνει ένα σχέδιο εφόσον δει παραδείγματα.

Οι μυριάδες ικανότητες του Spaun θα μπορούσαν να διαφωτίσουν περισσότερο το εύπλαστο και πολυποίκιλο ανθρώπινο εγκέφαλο που μπορεί χρησιμοποιεί τον ίδιο εξοπλισμό για να πληκτρολογεί, να κάνει ποδήλατο, να οδηγεί, να πετάει αεροπλάνα και να εκτελεί αναρίθμητες δραστηριότητες. Αυτή η γνώση με τη σειρά της μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να προσθέσουν περισσότερη προσαρμοστικότητα στα ρομπότ και στην τεχνητή νοημοσύνη. Η τεχνητή νοημοσύνη σήμερα ειδικεύεται στο να εκτελεί μόνο μία δραστηριότητα, όπως να βάζει ετικέτες σε φωτογραφίες ή να παίζει σκάκι, αλλά δεν μπορεί να βρει τρόπο να εναλλάσσεται μεταξύ δύο δραστηριοτήτων.

Ακόμα, η τεχνητή νοημοσύνη δεν είναι σχεδιασμένη να μιμείται την κυτταρική δομή του ανθρωπίνου εγκεφάλου στο βαθμό που το κάνει ο Spaun ή άλλα εγκεφαλικά μοντέλα. Επειδή το Spaun λειτουργεί αρκετά όμοια με τον τρόπο που λειτουργεί ένας ανθρώπινος εγκέφαλος, οι άλλοι ερευνητές θα μπορούσαν να τον χρησιμοποιήσουν σε πειράματα που αφορούν την υγεία, που σήμερα για λόγους ηθικής δεν θα μπορούσαν να τα κάνουν σε εθελοντές. Πρόσφατα πραγματοποιήθηκε ένα πείραμα όπου ο Eliasmith τερμάτισε τη λειτουργία των νευρώνων σε ένα εγκεφαλικό μοντέλο στον ίδιο χρόνο που οι νευρώνες εκφυλίζονται σε ανθρώπους που γερνούν για να δει πώς αυτή η απενεργοποίηση επηρέαζε την απόδοση του μοντέλου όταν εκτελούσε ένα τεστ δεξιότητας.

Ανάλογα πειράματα μπορούν να αποτελέσουν την αρχή ενός μεγαλύτερου πειράματος, εκτιμά ο Eliasmith. Ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι εξαιρετικά περισσότερο πολύπλοκος από ό,τι αυτός των μοντέλων τα οποία έχουν και κάποια όρια στον βαθμό που μπορούν να βοηθήσουν τους ερευνητές. Καθώς οι επιστήμονες συνεχίζουν να τελειοποιούν τα εγκεφαλικά αυτά μοντέλα, τα μοντέλα γίνονται καλύτεροι προσομοιωτές στα πειράματα στον τομέα της υγείας.

Το μοντέλο Spaun επίσης διαφέρει σε ένα σημαντικό σημείο σε σύγκριση με τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Χρειάζεται πολύ περισσότερο χρόνο ώστε να εκτελέσει τις απλές δραστηριότητες. Το Spaun βασίζεται στη λειτουργία ενός υπερ-υπολογιστή του παν/μιού ο οποίος χρειάζεται δύο ώρες για να τρέξει ένα και μόνο δευτερόλεπτο στον προσομοιωτή του Spaun. Έτσι το αμέσως μεγαλύτερο βήμα για τη βελτίωση του Spaun είναι η δημιουργία ενός λογισμικού που θα επιτρέψει στο μοντέλο να λειτουργεί σε κανονικό χρόνο. Ο Eliasmith συνεργάζεται με ερευνητές στο παν/μιο του Manchester και ελπίζει να έχει κάτι έτοιμο τους επόμενους έξι μήνες.

Στο απώτερο μέλλον οι άνθρωποι μπορεί να θεωρούν τις αδυναμίες του Spaun έμφυτες στην κατασκευή των ρομπότ που προσφέρουν υπηρεσίες. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι σημαντικά κατά κάποιο τρόπο γιατί αν συνεργαζόμαστε με κάτι που έχει ενός είδους μνήμη που μας είναι οικεία, τότε θα είναι πιο φυσική η διαδραστικότητα μαζί του.