Pomůže nám superpočítač odhalit tajemství mozku?

Poznat zákoutí lidského mozku se snaží vědci již dlouho. S využitím moderních superpočítačů se nám poprvé může podařit alespoň částečně nasimulovat jeho funkce a strukturu.
Pomůže nám superpočítač odhalit tajemství mozku?

Tajemství mozku

Člověk se odnepaměti snaží odhalit různá tajemství a jedním z nich je i náš lidský mozek. Pravděpodobně se jedná o nejsložitější strukturu, kterou člověk zná a i když toho již víme poměrně dost z toho, jak funguje či z čeho je složen, stále je to nic v porovnání s tím, co ještě nevíme. Pomoci odhalit některé zajímavé principy v takto komplexním systému mohou pomoci superpočítače. Právě jejich nedostatečný výkon a rovněž cena byl dlouhou dobu jistým limitem ve výzkumu.

Vědci ze švýcarského Brain Mind Institute při École Polytechnique Fédérale de Lausanne nyní přicházejí s projektem Blue Brain Project, který by měl výzkum posunout o notný kus dál simulací struktur a funkcí mozku pomocí superpočítače Blue Gene. Projekt byl spuštěn v květnu a pokud se trochu orientujete v problematice superpočítačů, jistě je vám jasné, že partnerem a dodavatelem hardware je IBM.

Vedoucím projektu je profesor Henry Markram a podle jeho slov není cílem postavit nějaký inteligentní stroj či robota. Snahou je pochopit mozek a jedním ze způsobů je shromáždit veškeré naše dosud získané znalosti a otestovat je na modelu, který bude pomocí počítače vytvořen. Tím odhalíme některé mezery a poznáme, čemu opravdu rozumíme a čemu ne. Tyto simulace na molekulární úrovni nám mohou pomoci odhalit některé vnitřní procesy jako například myšlení, vnímání či paměť. Díky tomu bude možné i více pochopit mozkové poruchy jako jsou autismus, schizofrenie nebo deprese.

Hardware

Výzkumníci z IBM získají od vědců z Brain Mind Institute informace a data k vytvoření fungujícího trojrozměrného modelu. Díky výkonu Blue Gene pak budou simulovány vnitřní procesy s takovou přesností, které dosud nemohlo být nikdy dosaženo. O tom, jak celý stroj vypadá, si můžete udělat představu z přiloženého obrázku. Počítač tvoří čtyři masivní boxy a celkový dosahovaný výkon se pohybuje na hranici 22,8 teraflops. Dostal se tak na deváté místo v žebříčku Top500, pětiset nejvýkonnějších superpočítačů na světě. Je tvořen 8192 procesory PowerPC 440 a operačním systémem je CNK/Linux.

Klepněte pro větší obrázek

Mozek v plné kráse

Celá simulace bude pochopitelně velmi složitá. Ani všechny superpočítače na světě se nemohou rovnat s lidským mozkem co do jeho komplexnosti a tak nelze vytvořit model mozku naráz. Nejprve bude muset být mozek zkoumán tak říkajíc buňku po buňce. Elektrická aktivita jednotlivých neuronů bude muset být dešifrována a musí se odhalit principy "jazyka", který je ke komunikaci buněk a jejich skupin použit. Výsledky poté budou testovány na Blue Gene. Každý jednotlivý procesor počítače bude v tomto modelu reprezentovat jeden virtuální neuron. Celkem 8 tisíc procesorů tedy bude navzájem komunikovat a pracovat paralelně přesně jako je to ve skutečném mozku.

V první fázi se bude simulovat jen maličká část mozkové kůry. I to ovšem v konečném důsledku může hodně napovědět například o chování mozku při ovlivnění některými nemocemi či léky.

Umělá inteligence? Zatím vzdálený sen

Jistě teď řadu z vás napadne pojem umělá inteligence. Počítače, byť supervýkonné, však dosud mají pouze směšný výkon v porovnání s mozkem. Projekt Blue Brain bude v počáteční fázi (je pravděpodobné, že se bude časem výkon zvětšovat) pracovat se zmíněnými 8 tisíci procesory, přičemž každý simuluje jeden neuron. Jistě víte, že lidský mozek jich však obsahuje miliardy.

Abychom se tedy přiblížili těmto parametrům, budeme si ještě muset hezkou chvíli počkat. Problém však není jen ve výkonu, vědci musí rovněž dobře poznat, jak jsou vazby mezi miliony neuronů tvořeny a jak mají tím pádem pospojovat jednotlivé procesory či počítače. Ani to však ještě není ten největší problém. Nikdo v současné době neví, co to vlastně je vědomí a odkud se "vynoří". Můžeme mít simulaci milionů neuronů a jejich spojů a vědět jak fungují, ale vědomí "nasimulovat" neumíme. Stále totiž nevíme, co to vlastně je.

Než tedy získáme věrný model celého mozku (o umělé inteligenci ani nemluvě), bude to ještě dlouhá cesta. V první fázi projektu Blue Brain se budou provádět simulace na buněčné úrovni a to potrvá dva až tři roky. Další fáze budou následovat. Na umělou inteligenci si tak zřejmě ještě nějaký ten pátek počkáme.

Zdroje: Top500, IBM Research, Blue Brain Project, BBC News

Diskuze (56) Další článek: Ke stažení: program pro identifikaci procesoru a další užitečný software

Témata článku: Autismus, Taj, Celý stroj, Tajemství, Vnitřní hardware, Neuron, Henry Markram, Vnitřní proces, Blue, Nedostatečný výkon, Fédérale de Lausanne, Věrný model, Bbc News, Konečná fáze, Pravděpodobný parametr, Buňka, Inteligence, Blue Brain, Notný kus, Celá simulace, Celkový dosah, Lidský mozek, Jednotlivá buňka, Mozková buňka, Super


Určitě si přečtěte

Zapomeňte na kometu, české nebe každý den křižují mnohem zajímavější kousky

Zapomeňte na kometu, české nebe každý den křižují mnohem zajímavější kousky

** České nebe každý den křižuje hromada exotických letounů ** Na populární mapě Flightradar24 je ale nenajdete ** Jsou to vojenské letouny USA, UK a NATO

Jakub Čížek | 39

20 let nám vědci slibují revoluční baterie, ale revoluce se pořád nekoná

20 let nám vědci slibují revoluční baterie, ale revoluce se pořád nekoná

** Technologie baterií se stále zlepšuje, ale žádné revoluce se nekonají ** Nejpopulárnějším typem baterií je Li-ion ** Efektivní baterie se stávají důležitější s příchodem elektromobilů

Karel Javůrek | 95

Epic chce rozbít monopol Play Storu a App Storu. Nastražil trik s hrou Fortnite a žaluje Google i Apple

Epic chce rozbít monopol Play Storu a App Storu. Nastražil trik s hrou Fortnite a žaluje Google i Apple

** Apple a Google odstranili z obchodů s aplikacemi hru Fortnite ** Její vývojáři nejprve přichystali parodické video ** V žalobách viní obě firmy z monopolního chování

Karel Kilián | 134

Není jen Flightradar: Našli jsme další aplikace pro sledování letadel, některé ukážou i víc

Není jen Flightradar: Našli jsme další aplikace pro sledování letadel, některé ukážou i víc

** 8 služeb pro sledování leteckého provozu ** Nejznámější je Flightradar24, ale alternativy leckdy prozradí více ** Letadla i v této pohnuté době čile létají a je co pozorovat

Karel Kilián | 13


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest mobilů do 8 000 Kč

Test bezdrátových headsetů

Linux i pro začátečníky

Jak surfovat anonymně