Доброго времени суток, в данной статье речь пойдет о попытках ученых воссоздать человеческий мозг в виртуальной среде, возможности воссоздания, проблемах, с которыми столкнулись ученые и на каком этапе сейчас находится создание такой модели.
О самой идее создания виртуального мозга
Идея создания человеческого мозга в цифровом пространстве появилась еще во времена первых версий ИИ, но из-за нехватки знаний и ресурсов, воплощение этой идеи в жизнь ученым пришлось отложить.
И вот в начале XXI века, а именно в июле 2005 года, группа ученых организовала проект под названием Blue Brain Project, который ставил перед собой цель перенести человеческий мозг, со всеми его сложнейшими составляющими, в компьютер. Но так как человеческий мозг содержит в себе около 86 млрд нейронов, а это только лишь небольшая составляющая мозга, ученые попросту не смогли осилить такие масштабы и начали с малого.
Сама компьютерная модель человеческого мозга может помочь в изучении влияния определенных веществ на организм, при этом не прибегая к экспериментам над живыми существами.
Также, виртуальный мозг может продвинуть исследования в области Искусственного Интеллекта, так как оцифрованный человеческий мозг поможет приблизить ИИ к обретению самосознания.
Проект Blue Brain Project и попытка оцифровать крысиный мозг
Поразмыслив, ученые решили для начала оцифровать мозг крысы и начали с создания одной нейронной колонки коры головного мозга грызуна. Если проводить аналогию с созданием огромного дома, то это равносильно заложению небольшого ряда кирпичиков.
Нейронная колонка (колонка кортекса, гиперколонка) - это группа нейронов, расположенная в коре головного мозга перпендикулярно его поверхности.
По различным оценкам, в состав одной гиперколонки входит от 50 до 100 миниколонок, каждая из которых содержит примерно от 80 до 120 нейронов.
Для сравнения:
- Общее количество нейронов в мозге крысы примерно 200 млн
- Количество нейронов в коре головного мозга крысы около 31 млн
- Общее количество нейронов в мозге человека примерно 86 млрд
- Количество нейронов в коре головного мозга человека около 14-16 млрд
Числа в разных источниках сильно варьируются
При создании нейронной колонки крысы использовались один суперкомпьютер Blue Gene и 8192 процессора для моделирования 10 000 нейронов. Грубо говоря, один процессор моделировал один нейрон. Также, для соединения искусственных нейронов было смоделировано порядка 3⋅10^7 синапсов.
В ноябре 2007 года проект Blue Brain Project заявил об окончании первой фазы своих исследований, главным результатом которой стало создание одной нейронной колонки коры головного мозга крысы и ее исследования.
В последующие годы ученые создавали все больше нейронных колонок крысы и изучали взаимодействия нейронов внутри них, но на этом создание компьютерной модели мозга грызуна приостановилось.
В 2015 году, дабы оправдать вложенные в проект средства, Blue Brain Project опубликовали статью, в которой описывалась созданная ими симуляция 30 000 нейронов, связанных почти 40 млн контактных точек, в кусочке мозга крысы размером около трети кубического миллиметра.
Но критики посчитали результаты бесполезными и были против дальнейшего финансирования проекта, так как полученная симуляция была лишь малой частью от обещанной полноценной модели крысиного мозга. Да и сама идея попала под сомнения, критики считали, что создание такой модели не даст нам никакой новой информации о мозге.
Проект Human Brain Project
Проект был основан в 2013 году и ставил перед собой цель создать полноценную компьютерную модель человеческого мозга в течение следующих 10 лет. Бюджет проекта составил 1,6 млрд.$
Но уже в 2014 году в Еврокомиссию поступило открытое письмо с критикой проекта, под которым подписалось около 750 исследователей. Их главной претензией было то, что команда, работающая над проектом, чересчур увлеклась созданием инфраструктуры - помещений, оснащенных суперкомпьютерами, предназначенными для оцифровки человеческого мозга, и меньше внимания стало уделяться изучению функций мозга. В следствие этого, большая часть вложенных денег уходила на создание помещений, а не на исследования, целью которых являлось получение новой информации о работе мозга.
В 2015 году в проекте сменилось руководство и рабочая программа была полностью пересмотрена. Создание компьютерной модели человеческого мозга ушло на второй план и первостепенной целью проекта стало развитие систем исследования, касающихся изучения самого мозга.
Что мы имеем в итоге?
В результате длительных исследований и разработок ученые так и не смогли создать полноценную оцифрованную модель человеческого мозга, да и модель крысиного мозга не была полностью воссоздана в цифровом пространстве. Было много слов и вложенных денег, велись разработки и исследования, но обещанную к 2023 году компьютерную модель человеческого мозга мы так и не получили. Возможно, виновато руководство проекта, которое большую часть вложенных денег тратили не на те нужды, а возможно нам пока еще рано до таких серьезных разработок и ученые из проекта поставили перед собой слишком большую задачу и не смогли с ней справится, опять же, из-за нехватки знаний и ресурсов.
Но это не значит, что эта задача неосуществима, ведь попытки были, пусть даже и не в тех масштабах, но все же они были и, быть может, спустя какое-то время ученые, наученные горьким опытом, вернутся к этим разработкам с новыми силами и знаниями и смогут наконец создать полноценную компьютерную модель человеческого мозга.
