Künstliches Gehirn – Wikipedia

Software und Hardware mit ähnlichen kognitiven Fähigkeiten wie das tierische oder menschliche Gehirn

Ein künstliches Gehirn (oder künstlicher Geist) ist Software und Hardware mit ähnlichen kognitiven Fähigkeiten wie das tierische oder menschliche Gehirn.[1]

Die Forschung zur Untersuchung des „künstlichen Gehirns“ und der Gehirnemulation spielt in der Wissenschaft drei wichtige Rollen:

  1. Ein ständiger Versuch von Neurowissenschaftlern zu verstehen, wie das menschliche Gehirn funktioniert, bekannt als kognitive Neurowissenschaften.
  2. Ein Gedankenexperiment in der Philosophie der künstlichen Intelligenz, das zeigt, dass es zumindest theoretisch möglich ist, eine Maschine zu schaffen, die alle Fähigkeiten eines Menschen besitzt.
  3. Ein langfristiges Projekt zur Schaffung von Maschinen mit einem Verhalten, das mit dem von Tieren mit komplexem Zentralnervensystem vergleichbar ist, wie Säugetieren und insbesondere Menschen. Das ultimative Ziel, eine Maschine zu schaffen, die menschliches Verhalten oder Intelligenz zeigt, wird manchmal als starke KI bezeichnet.

Ein Beispiel für das erste Ziel ist das Projekt der Aston University in Birmingham, England[2] Hier verwenden Forscher biologische Zellen, um „Neurosphären“ (kleine Cluster von Neuronen) zu erzeugen, um neue Therapien für Krankheiten wie Alzheimer, Motoneuron und Parkinson zu entwickeln.

Das zweite Ziel ist eine Antwort auf Argumente wie John Searles chinesisches Raumargument, Hubert Dreyfus ‚Kritik an AI oder Roger Penrose‘ Argument in Der neue Geist des Kaisers. Diese Kritiker argumentierten, dass es Aspekte des menschlichen Bewusstseins oder Fachwissens gibt, die von Maschinen nicht simuliert werden können. Eine Antwort auf ihre Argumente ist, dass die biologischen Prozesse im Gehirn mit jedem Grad an Genauigkeit simuliert werden können. Diese Antwort wurde bereits 1950 von Alan Turing in seiner klassischen Zeitung „Computing Machinery and Intelligence“ gegeben.[note 1]

Das dritte Ziel wird von Forschern allgemein als künstliche allgemeine Intelligenz bezeichnet.[3] Ray Kurzweil bevorzugt jedoch den Begriff „starke KI“. In seinem Buch Die Singularität ist naheEr konzentriert sich auf die Emulation des gesamten Gehirns unter Verwendung herkömmlicher Computer als Ansatz zur Implementierung künstlicher Gehirne und behauptet (aufgrund der Computerleistung, die einen exponentiellen Wachstumstrend fortsetzt), dass dies bis 2025 geschehen könnte. Henry Markram, Direktor des Blue Brain-Projekts (die versucht, das Gehirn zu emulieren), machte eine ähnliche Behauptung (2020) auf der Oxford TED-Konferenz im Jahr 2009.[1]

Ansätze zur Gehirnsimulation[edit]

Obwohl die direkte Emulation des menschlichen Gehirns unter Verwendung künstlicher neuronaler Netze auf einer Hochleistungsrechner-Engine ein häufig diskutierter Ansatz ist,[4] Es gibt andere Ansätze. Eine alternative Implementierung des künstlichen Gehirns könnte darauf basieren Holographische Neuronale Technologie (HNeT) nichtlineare Phasenkohärenz- / Dekohärenzprinzipien. Die Analogie wurde zu Quantenprozessen durch den synaptischen Kernalgorithmus hergestellt, der starke Ähnlichkeiten mit der quantenmechanischen Wellengleichung aufweist.

EvBrain[5] ist eine Form von evolutionärer Software, die „gehirnähnliche“ neuronale Netze entwickeln kann, wie das Netz unmittelbar hinter der Netzhaut.

Im November 2008 erhielt IBM vom Pentagon einen Zuschuss in Höhe von 4,9 Millionen US-Dollar für die Erforschung der Entwicklung intelligenter Computer. Das Blue Brain-Projekt wird mit Unterstützung von IBM in Lausanne durchgeführt.[6] Das Projekt basiert auf der Prämisse, dass es möglich ist, die Neuronen „im Computer“ künstlich zu verbinden, indem 30 Millionen Synapsen an ihrer richtigen dreidimensionalen Position platziert werden.

Einige Befürworter einer starken KI spekulierten 2009, dass Computer in Verbindung mit Blue Brain und Soul Catcher die intellektuellen Fähigkeiten des Menschen bis etwa 2015 übersteigen könnten und dass wir das menschliche Gehirn wahrscheinlich irgendwann um 2050 herunterladen können.[7]

Während Blaues Gehirn ist in der Lage, komplexe neuronale Verbindungen im großen Maßstab darzustellen, erreicht das Projekt nicht den Zusammenhang zwischen Gehirnaktivität und vom Gehirn ausgeführten Verhaltensweisen. Im Jahr 2012 versuchte das Projekt Spaun (Semantic Pointer Architecture Unified Network), mehrere Teile des menschlichen Gehirns durch großflächige Darstellungen neuronaler Verbindungen zu modellieren, die neben der Kartierung auch komplexe Verhaltensweisen erzeugen.[8]

Spauns Design bildet Elemente der Anatomie des menschlichen Gehirns nach. Das Modell, das aus ungefähr 2,5 Millionen Neuronen besteht, umfasst Merkmale der visuellen und motorischen Kortizes, der GABAergen und dopaminergen Verbindungen, des ventralen tegmentalen Bereichs (VTA), der Substantia nigra und anderer. Das Design ermöglicht mehrere Funktionen als Reaktion auf acht Aufgaben, wobei visuelle Eingaben von getippten oder handgeschriebenen Zeichen und Ausgaben, die von einem mechanischen Arm ausgeführt werden, verwendet werden. Zu den Funktionen von Spaun gehören das Kopieren einer Zeichnung, das Erkennen von Bildern und das Zählen.[8]

Es gibt gute Gründe zu der Annahme, dass die Vorhersagen für die Realisierung künstlicher Gehirne in naher Zukunft unabhängig von der Implementierungsstrategie optimistisch sind.[citation needed] Insbesondere das Gehirn (einschließlich des menschlichen Gehirns) und die Kognition sind derzeit nicht gut verstanden, und der erforderliche Rechenaufwand ist unbekannt. Eine weitere kurzfristige Einschränkung besteht darin, dass alle aktuellen Ansätze zur Gehirnsimulation im Vergleich zu einem menschlichen Gehirn einen um Größenordnungen höheren Stromverbrauch erfordern. Das menschliche Gehirn verbraucht etwa 20 W Strom, während derzeitige Supercomputer bis zu 1 MW verbrauchen können, dh eine Größenordnung von 100.000 mehr.[citation needed]

Künstliches Gehirngedankenexperiment[edit]

Einige Kritiker der Gehirnsimulation[9] glauben, dass es einfacher ist, allgemeines intelligentes Handeln direkt zu schaffen, ohne die Natur zu imitieren. Einige Kommentatoren[10] haben die Analogie verwendet, dass frühe Versuche, Flugmaschinen zu bauen, sie nach Vögeln modellierten, aber dass moderne Flugzeuge nicht wie Vögel aussehen.

Siehe auch[edit]

  1. ^ Die Kritiken:
    • Searle, John (1980), „Köpfe, Gehirne und Programme“, Verhaltens- und Gehirnwissenschaften, 3 (3): 417–457, doi:10.1017 / S0140525X00005756abgerufen 13. Mai 2009
    • Dreyfus, Hubert (1972), Was Computer nicht können, New York: MIT Press, ISBN 0-06-090613-8
    • Penrose, Roger (1989), Der neue Geist des Kaisers: In Bezug auf Computer, Geist und die Gesetze der Physik, Oxford University Press, ISBN 0-14-014534-6

    Turings (vorbeugende) Antwort: Andere Quellen, die mit Turing übereinstimmen:

Verweise[edit]

  1. ^ ein b Künstliches Gehirn ’10 Jahre entfernt ‚BBC-Nachrichten 2009
  2. ^ „Nachrichtenbericht der Aston University über das Projekt“. Archiviert von das Original am 05.08.2010. Abgerufen 2010-03-29.
  3. ^ Voss, Peter (2006), „Grundlagen der allgemeinen Intelligenz“in Goertzel Ben; Pennachin, Cassio (Hrsg.), Künstliche Allgemeine Intelligenz, Springer, ISBN 3-540-23733-X, archiviert von das Original am 23. Juli 2013
  4. ^ siehe Künstliches Intelligenzsystem, CAM Gehirnmaschine und Katzenhirn für Beispiele
  5. ^ Jung, Sung Young, „Eine topographische Entwicklungsmethode neuronaler Netze für die künstliche Gehirnentwicklung“ Archiviert 29. Juni 2011 in der Wayback-Maschine, Künstliches Leben, The MIT Press, vol. 11, Ausgabe 3 – Sommer 2005, S. 293-316
  6. ^ Blaues Gehirn in BBC News
  7. ^ (auf Englisch) Jaap Bloem, Menno van Doorn, Sander Duivestein, Ich die Medien: Aufstieg der Gesprächsgesellschaft, VINT-Forschungsinstitut Sogeti, 2009, S.273.
  8. ^ ein b [1], Ein großräumiges Modell des funktionierenden Gehirns.
  9. ^ Goertzel, Ben (Dezember 2007). „Künstliche allgemeine Intelligenz auf menschlicher Ebene und die Möglichkeit einer technologischen Singularität: eine Reaktion auf Ray Kurzweil Die Singularität ist naheund McDermotts Kritik an Kurzweil „. Künstliche Intelligenz. 171 (18, Special Review Issue): 1161–1173. doi:10.1016 / j.artint.2007.10.011. Abgerufen 1. April, 2009.
  10. ^ Fox und Hayes zitiert in Nilsson, Nils (1998), Künstliche Intelligenz: Eine neue Synthese, S. 581 Morgan Kaufmann Publishers, ISBN 978-1-55860-467-4

Externe Links[edit]