Αντιγράφοντας τον νου

Οταν πηγαίνετε βόλτα τον τρίχρονο γιο σας στον Ζωολογικό Κήπο αναγνωρίζει αμέσως ότι το ζώο με τον πανύψηλο λαιμό και το κιτρινόμαυρο τρίχωμα είναι μια καμηλοπάρδαλη, τη ζωγραφιά της οποίας είδε στο παιδικό του βιβλιαράκι. Κι όμως, αυτή η φαινομενικά απλούστατη διαδικασία είναι στην πραγματικότητα εξαιρετικά πολύπλοκη, όπως επισημαίνουν διακεκριμένοι νευρολόγοι.

Η εικόνα της καμηλοπάρδαλης, αποτυπωμένης στο χαρτί, δεν είναι παρά μια ακίνητη αδρή σιλουέτα σχεδιασμένη με απλές γραμμές, ενώ το αληθινό ζώο κινείται με αποτέλεσμα η εικόνα του να αλλάζει διαρκώς και να διαστρεβλώνεται, υπό μία έννοια, με αποτέλεσμα να δείχνει κάθε φορά διαφορετική.

Οπως βλέπετε, εμείς οι άνθρωποι διαπρέπουμε στον τομέα αυτό: μπορούμε δηλαδή χωρίς καμία προσπάθεια να αντιληφθούμε τα πλέον σημαντικά χαρακτηριστικά ενός αντικειμένου και να τα ταξινομήσουμε στον εγκέφαλό μας.

Σε αντίθεση με τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές, οι οποίοι για να κάνουν το ίδιο πρέπει να τους διοχετεύσουμε μια ολόκληρη βάση δεδομένων με χιλιάδες καμηλοπαρδάλεις, φωτογραφημένες από διαφορετικές οπτικές γωνίες προκειμένου να «μάθουν» να αναγνωρίζουν το συγκεκριμένο ζώο.

Είναι λοιπόν σαφέστατο ότι η οπτική αναγνώριση είναι ένας από τους πολλούς τομείς όπου οι άνθρωποι υπερτερούν και μάλιστα σημαντικά έναντι των υπολογιστών.

Επιπροσθέτως ο ανθρώπινος εγκέφαλος είναι πολύ πιο ικανός να εντοπίζει σχετικές πληροφορίες από έναν «ποταμό» πληροφοριών, να λύνει μη δομημένα προβλήματα και να μαθαίνει χωρίς επίβλεψη, όπως, λόγου χάρη, ένα μικρό παιδί αντιλαμβάνεται και «αποθηκεύει» στο μυαλό του τον νόμο της βαρύτητας, όταν παίζει με τα τουβλάκια του.

«Οι άνθρωποι υπερτερούν πάρα πολύ σε σχέση με τους υπολογιστές», επισημαίνει ο καθηγητής Πληροφορικής Τάι Σινγκ Λι του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon στο Πίτσμπουργκ των ΗΠΑ. «Διαθέτουν περισσότερο ευέλικτη σκέψη και μπορούν να προβλέπουν, να φαντάζονται και να δημιουργούν» απείρως καλύτερα από τους Η/Υ, προσθέτει.

Πώς μπορούμε λοιπόν να βελτιώσουμε τη «ρηχή» νοημοσύνη των υπολογιστών βασιζόμενοι στον τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου;

Την απάντηση στο ερώτημα αυτό επιχειρεί να δώσει ένα φιλόδοξο νέο πρόγραμμα, το οποίο χρηματοδοτείται από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση των ΗΠΑ, σε μια προσπάθεια που έχει στόχο να φέρει πιο κοντά στην ανθρώπινη την τεχνητή νοημοσύνη.

Στόχος των τριών ερευνητικών ομάδων από ισάριθμα κορυφαία εκπαιδευτικά ιδρύματα της Αμερικής, οι οποίες αποτελούνται από νευρολόγους και ειδικούς στην πληροφορική, είναι να διαπιστώσουν πώς ακριβώς το μυαλό μας προχωρά στην οπτική αναγνώριση και στη συνέχεια να «διδάξουν» τους υπολογιστές να κάνουν το ίδιο.

«Οι μηχανές τού σήμερα αδυνατούν να πετύχουν στο πεδίο αυτό, ένα πεδίο όπου οι άνθρωποι αριστεύουν», εξηγεί ο Γιάκομπ Φολκενστάιν, επικεφαλής του προγράμματος Intelligence Advanced Research Projects Activity.

«Θέλουμε να φέρουμε την επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο μαθαίνουν οι μηχανές αντιστρέφοντας τη μηχανική των αλγόριθμων και των υπολογισμών του εγκεφάλου», τονίζει.

Πρόκειται ωστόσο για μια τιτάνια εργασία, την οποία κανείς μέχρι σήμερα δεν αποτόλμησε να επιχειρήσει, καθώς κάθε μία από τις τρεις ομάδες ερευνά με κάθε λεπτομέρεια ένα πολύ μικρό τμήμα του εγκεφαλικού φλοιού.

Συνεργαζόμενες στενά οι ομάδες αναπτύσσουν αλγόριθμους με στόχο να διδάξουν τους Η/Υ όσα περισσότερα μπορούν.

Μέχρι το καλοκαίρι κάθε ένας από τους υπολογιστές που θα χρησιμοποιεί τους συγκεκριμένους αλγόριθμους θα πρέπει να είναι ικανός να αναγνωρίσει ένα άγνωστο αντικείμενο μεταξύ δεκάδων χιλιάδων εικόνων που θα διαθέτει μια βάση δεδομένων που δημιουργήθηκε για τον σκοπό αυτό.

Εως σήμερα οι ομάδες έχουν ολοκληρώσει την πλήρη καταγραφή ενός μικροσκοπικού τμήματος του εγκεφάλου, μεγέθους 1/500 ενός σπόρου παπαρούνας και σε πέντε χρόνια από σήμερα ελπίζουν ότι θα έχουν καταγράψει ένα κυβικό χιλιοστό του εγκεφαλικού φλοιού.

Κι αν αυτό σας φαίνεται πολύ μικρό, σας πληροφορούμε ότι αυτό το συγκεκριμένο τμήμα του μυαλού μας «φιλοξενεί» 100.000 νευρώνες και 15 εκατομμύρια νευρωνικές συνδέσεις (συνάψεις).

Οσο για το άθροισμα του μήκους των νευρωνικών αυτών δικτύων αρκεί για να τυλίξετε περιμετρικά ολόκληρο το Μανχάταν!

Οταν (και εφόσον) ολοκληρωθεί το κολοσσιαίο έργο της αναλυτικής «χαρτογράφησης» του τμήματος αυτού του εγκεφάλου μας, οι τρεις ομάδες θα δημιουργήσουν έναν τρισδιάστατο χάρτη των νευρωνικών συνάψεων και στη συνέχεια θα επιχειρήσουν να μεταφέρουν τον τρόπο λειτουργίας τους στους υπολογιστές.

Ενας εξαιρετικά δύσκολος γρίφος με άγνωστη, προς το παρόν, ημερομηνία επίλυσής του…