Всё о мозге. The Human Brain Project: Вы спрашивали - мы отвечаем (продолжение ответов)
Всё о мозге. The Human Brain Project: Вы спрашивали - мы отвечаем
(продолжение ответов)
[Spoiler (click to open)]
Dirty
Вопрос от BbIBuX:
А каковы перспективы постройки биологического процессора?
Ответ:
Смотря, что подразумевать под биологическим процессором. Если это биоморфизм, то есть подражание живой Природе, то на это нацелен подпроект SP9 (нейроморфные чипы). Если же это процессор, работающий на ДНК, РНК или белках, то данная тема вряд ли будет перспективна.
В принципе можно привести ответ одного из идеологов проекта:
Полный ответ на английском
Проще говоря, наш мозг получает информацию, даже когда обрабатывает предыдущую, идея «liquid computing» (вычисления на переходных состояниях) заключается в том, чтобы построить в каком-то смысле аналоговый компьютер, обрабатывающий информацию в любой данный промежуток времени (то есть в реальном времени), а не тактами, как сейчас.
Вопрос от father_gorry:
1. Нельзя говорить о полноценном моделировании мозга, не учтя того, что новые нейроны и нейросвязи образуются в процессе развития, причем в ответ на поступающую с сенсоров информацию. В эксперименте это учтено? Если да, то как именно?
2. Будет ли этот симулированный малый участок способен создавать новые нейроны и связи в ответ на полученную информацию? Поскольку мозг как фило-, так и онтогенетически - продукт адаптации и развивается адаптационно, эта функция, я полагаю, критически важна для его понимания.
Ответ от пользователя neuroscience:
Это вы уже далеко забрались. Адаптационная функция мозга, это, конечно, важно, но она не столь критична, как понимание базовых принципов работы головного мозга. То есть, может быть в рамках HBP и будет изучение формирования новых нейросвязей, но пока это бессмысленно. Воспринимайте мозг просто как еще один орган, как сердце, например, сложнейший механизм, но можно создать симуляцию, не учитывая все внутренние и внешние факторы.
Грубый эксперимент - «есть 3D модель всех нейронов и синапсов передней опоясывающей извилины с прописанной биохимией. При введении вещества А в синаптическую щель - 6% нейронов погибло, активность остальных возросла.» А дальше уже лаборант сидит и делает выводы - что это вообще такое было.
Мозг перестраивается и адаптируется в ответ на биохимию, а не информацию.
То есть ваш вопрос - «как перестроиться мой мозг, если мне сказали „козел!“ в трамвае», ответ - «никак». Он обработает информацию и что-то там себе выделит, а уже это выделенное будет глушить, развивать и всячески перестраивать кирпичики в голове.
Вопрос от Lukashenko:
Какая область мозга отвечает за чувство стыда?
Ответ:
Вентромедиальная префронтальная кора. Вам не нужен BBP, чтобы это выяснить.
Вопрос от ksotar:
Есть ли какой-то начальный импульс, запускающий деятельность мозга? Если есть, откуда он берётся?
Ответ:
Нет такого импульса, как и нет, например, импульса для того, чтобы человек начал дышать. Как только появляется простейшая нейронная структура, она уже функционирующая. А какие решения на простейшем уровне там принимаются - это уже отдельный вопрос.
Вопрос от B0gger:
1. Можно ли будет считать выученный когда-то стих из того самого мозга карту которого вы делаете? Или какие-то эмоции, ненависть к неграм, например?
2. Если мозг запоминает информацию путем создания нейронной сети, формируя коннектом, не значит ли это, что практика крионики сработает? Содержится ли вся личность и память в коннектоме, или закодирована еще как-то, в каких-нибудь хитрых микротрубочках или квантовых состояниях атомов составляющих мозг?
Ответ:
1. Пока, к сожалению, данный мозг (а точнее отдельные его кусочки) читать не умеет. Но, в принципе, в будущем, это вполне возможно, ведь весь мозг будет реализован на виртуальном уровне, подключайтесь и смотрите, читайте.
2. Теоретически это возможно. Далеко за примерами ходить не надо. Потенциально, правильная заморозка не должна ничего нарушать, разрывать связи между нейронами и так далее. А все ваши воспоминания - это лишь биохимия мозга, которая при крионическом замораживании фиксируется и может быть восстановлена.
Вопрос от sometimes:
Какие основные направления исследований? Например, биохимия, структура нейронной сети или что-то другое?
Будет ли рассмотрено влияние ПАВ на сознание и его механизмы?
Ответ:
Основные направления - все биологические, химические, физические процессы, происходящие между нейронами. Определение активностей и построение моделей с уже известными механизмами. В идеале учитывается все, что известно о нейронах и их поведении в определенной среде и с определенными критериями.
Насчет ПАВ (психо-активные вещества) нам ничего неизвестно, однако один из проектов направлен на изучение влияния медицинских препаратов для терапии мозга, возможно, в рамках данного исследования будут изучены и ПАВы, так как сами ПАВ - не что иное, как нейро-медиаторы.
Вопрос от KUTKI:
На каком уровне структуры материи проявляются первые признаки сознания, причем не как психически-социального феномена, а как первичной элементарной субъективной реакции на окружающий мир, разделения внешнего и внутреннего. Есть ли качественный скачек формирования такого сознания у животных, например, оно присуще исключительно высокоразвитым животным, либо животным самой простой нервной системой? Можно ли выделить самую-самую суть, убрав все лишнее?
Являются ли квантово-механические свойства материи основой для существования сознания, или, теоретически, можно создать абсолютно идентичную эмуляцию системы на будущих супер-компьютерах?
Ответ:
Много вопросов про сознание уже было, как и ответов, которые остаются примерно такими же: пока никто не смог смоделировать достаточно сложных нейронных структур для того, чтобы засвидетельствовать первичное появление сознания. И это при условии того, что нейронные структуры и процессы в них это все, что нужно для сознания. Поэтому говорить об этом пока что очень рано. Мы можем судить о сознании пока что исходя из имеющихся поверхностных данных.
Квантово-механический вопрос вряд ли будет рассматриваться, ибо ничего “божественного” (душевного, вселенского) в самом сознании нет, как полагают некоторые. Это всего лишь идея из разряда непонимания, что может быть что-то сложнее, чем человеческое сознание. А оно обязательно есть, мы сами в нем принимаем участие, эволюционируя. Конечно, никто не отрицает, что сознание, какое оно есть, будет со временем достижимо для симуляции. Вопрос только времени и этики.
Вопрос от red_ostrich:
Какова доля учёных из разных областей в Blue Brain Project? Есть ли доля людей, занимающихся теорией, или в основном упор на анализ и описание экспериментальных данных? Кто занимается дизайном экспериментов и как он проходит? На каком уровне нужно изучить биологию, какому-нибудь математику (или физику, или специалисту CS), чтобы участвовать в проекте?
Ответ:
Большинство ученых занимается теорией и построением моделей. Хотя сам проект, прежде всего, нейронаучный, а уже потом вычислительный. В части программирования есть команда высокопроизводительных вычислений, команда визуализаторов и команда построения платформы (самая большая из вычислительных). Какое-то знание нейро-процессов нужно приобрести даже ребятам из CS в начале работы, но все это достаточно быстро понимается на абстрактном уровне. Главное, чтобы всегда был медиатор между вычислителями и теоретиками, ибо эти стороны не всегда способны найти равноправный язык для работы.
Кстати, довольно большая группа учёных занимается нейро-формным робостроением SP10.
Вопрос от vsh:
Можете в двух словах описать модель, которую вы используете для симуляции? Скажите, есть ли вещи, которые она по каким-то причинам не учитывает, а вы бы предпочли, чтобы учитывала?
Ответ:
К сожалению, не можем, все модели в BBP находятся под NDA. Как бы то ни было, вы без проблем можете почитать про механизмы, являющиеся частью моделей (1, 2, 3, 4).
Вопрос от X5robot:
Можно ли сейчас оценить насколько энергозатратен будет аналог?
Ответ:
Если имеется в виду энергия, затраченная на саму симуляцию, то пока даже данный параметр определить достаточно сложно (есть оценки в гигаватты электроэнергии и миллиарды евро инвестиций). Брать текущие модели и текущие машины не совсем честно, ибо затрачиваемых энергоресурсов сейчас больше на меньшее количество нейронов, плюс новое поколение суперкомпьютеров будет потреблять меньше электроэнергии, и в идеале весь human brain должен будет симулироваться на 20 мегаваттном «датацентре».
Nanometer
Вопрос от Пастух Евфграфовича:
А можно перенести модель нейрона на модель какой-либо человеческой организации, заменив аксоны типа телеграфной связью. Сколько минимум человек потребуется для такой модели? Или хотя бы для одного синаптического пузырька? Если, конечно, есть хоть какая программа моделирующая его поведение? Хватит ли для этого обычного спортивного стадиона? И почему бы и нет, если мозг муравья состоит всего из где-то 250 тысяч нейронов...
Ответ:
Модель нейрона можно перенести на все, что угодно, но только зачем? На данный момент ставится цель изучить те самые нейроны и их связи, а потом уже, после построения соответствующих математических моделей, их можно перенести практически на всё, что угодно.
Если что-то мы упустили, то всегда можно обратиться в FAQ самого проекта.
И в завершение сего слегка подзатянутого повествования ещё одно фановое, веселое видео с TED с субтитрами и в оригинале:
(продолжение ответов)
[Spoiler (click to open)]
Dirty
Вопрос от BbIBuX:
А каковы перспективы постройки биологического процессора?
Ответ:
Смотря, что подразумевать под биологическим процессором. Если это биоморфизм, то есть подражание живой Природе, то на это нацелен подпроект SP9 (нейроморфные чипы). Если же это процессор, работающий на ДНК, РНК или белках, то данная тема вряд ли будет перспективна.
В принципе можно привести ответ одного из идеологов проекта:
Полный ответ на английском
Проще говоря, наш мозг получает информацию, даже когда обрабатывает предыдущую, идея «liquid computing» (вычисления на переходных состояниях) заключается в том, чтобы построить в каком-то смысле аналоговый компьютер, обрабатывающий информацию в любой данный промежуток времени (то есть в реальном времени), а не тактами, как сейчас.
Вопрос от father_gorry:
1. Нельзя говорить о полноценном моделировании мозга, не учтя того, что новые нейроны и нейросвязи образуются в процессе развития, причем в ответ на поступающую с сенсоров информацию. В эксперименте это учтено? Если да, то как именно?
2. Будет ли этот симулированный малый участок способен создавать новые нейроны и связи в ответ на полученную информацию? Поскольку мозг как фило-, так и онтогенетически - продукт адаптации и развивается адаптационно, эта функция, я полагаю, критически важна для его понимания.
Ответ от пользователя neuroscience:
Это вы уже далеко забрались. Адаптационная функция мозга, это, конечно, важно, но она не столь критична, как понимание базовых принципов работы головного мозга. То есть, может быть в рамках HBP и будет изучение формирования новых нейросвязей, но пока это бессмысленно. Воспринимайте мозг просто как еще один орган, как сердце, например, сложнейший механизм, но можно создать симуляцию, не учитывая все внутренние и внешние факторы.
Грубый эксперимент - «есть 3D модель всех нейронов и синапсов передней опоясывающей извилины с прописанной биохимией. При введении вещества А в синаптическую щель - 6% нейронов погибло, активность остальных возросла.» А дальше уже лаборант сидит и делает выводы - что это вообще такое было.
Мозг перестраивается и адаптируется в ответ на биохимию, а не информацию.
То есть ваш вопрос - «как перестроиться мой мозг, если мне сказали „козел!“ в трамвае», ответ - «никак». Он обработает информацию и что-то там себе выделит, а уже это выделенное будет глушить, развивать и всячески перестраивать кирпичики в голове.
Вопрос от Lukashenko:
Какая область мозга отвечает за чувство стыда?
Ответ:
Вентромедиальная префронтальная кора. Вам не нужен BBP, чтобы это выяснить.
Вопрос от ksotar:
Есть ли какой-то начальный импульс, запускающий деятельность мозга? Если есть, откуда он берётся?
Ответ:
Нет такого импульса, как и нет, например, импульса для того, чтобы человек начал дышать. Как только появляется простейшая нейронная структура, она уже функционирующая. А какие решения на простейшем уровне там принимаются - это уже отдельный вопрос.
Вопрос от B0gger:
1. Можно ли будет считать выученный когда-то стих из того самого мозга карту которого вы делаете? Или какие-то эмоции, ненависть к неграм, например?
2. Если мозг запоминает информацию путем создания нейронной сети, формируя коннектом, не значит ли это, что практика крионики сработает? Содержится ли вся личность и память в коннектоме, или закодирована еще как-то, в каких-нибудь хитрых микротрубочках или квантовых состояниях атомов составляющих мозг?
Ответ:
1. Пока, к сожалению, данный мозг (а точнее отдельные его кусочки) читать не умеет. Но, в принципе, в будущем, это вполне возможно, ведь весь мозг будет реализован на виртуальном уровне, подключайтесь и смотрите, читайте.
2. Теоретически это возможно. Далеко за примерами ходить не надо. Потенциально, правильная заморозка не должна ничего нарушать, разрывать связи между нейронами и так далее. А все ваши воспоминания - это лишь биохимия мозга, которая при крионическом замораживании фиксируется и может быть восстановлена.
Вопрос от sometimes:
Какие основные направления исследований? Например, биохимия, структура нейронной сети или что-то другое?
Будет ли рассмотрено влияние ПАВ на сознание и его механизмы?
Ответ:
Основные направления - все биологические, химические, физические процессы, происходящие между нейронами. Определение активностей и построение моделей с уже известными механизмами. В идеале учитывается все, что известно о нейронах и их поведении в определенной среде и с определенными критериями.
Насчет ПАВ (психо-активные вещества) нам ничего неизвестно, однако один из проектов направлен на изучение влияния медицинских препаратов для терапии мозга, возможно, в рамках данного исследования будут изучены и ПАВы, так как сами ПАВ - не что иное, как нейро-медиаторы.
Вопрос от KUTKI:
На каком уровне структуры материи проявляются первые признаки сознания, причем не как психически-социального феномена, а как первичной элементарной субъективной реакции на окружающий мир, разделения внешнего и внутреннего. Есть ли качественный скачек формирования такого сознания у животных, например, оно присуще исключительно высокоразвитым животным, либо животным самой простой нервной системой? Можно ли выделить самую-самую суть, убрав все лишнее?
Являются ли квантово-механические свойства материи основой для существования сознания, или, теоретически, можно создать абсолютно идентичную эмуляцию системы на будущих супер-компьютерах?
Ответ:
Много вопросов про сознание уже было, как и ответов, которые остаются примерно такими же: пока никто не смог смоделировать достаточно сложных нейронных структур для того, чтобы засвидетельствовать первичное появление сознания. И это при условии того, что нейронные структуры и процессы в них это все, что нужно для сознания. Поэтому говорить об этом пока что очень рано. Мы можем судить о сознании пока что исходя из имеющихся поверхностных данных.
Квантово-механический вопрос вряд ли будет рассматриваться, ибо ничего “божественного” (душевного, вселенского) в самом сознании нет, как полагают некоторые. Это всего лишь идея из разряда непонимания, что может быть что-то сложнее, чем человеческое сознание. А оно обязательно есть, мы сами в нем принимаем участие, эволюционируя. Конечно, никто не отрицает, что сознание, какое оно есть, будет со временем достижимо для симуляции. Вопрос только времени и этики.
Вопрос от red_ostrich:
Какова доля учёных из разных областей в Blue Brain Project? Есть ли доля людей, занимающихся теорией, или в основном упор на анализ и описание экспериментальных данных? Кто занимается дизайном экспериментов и как он проходит? На каком уровне нужно изучить биологию, какому-нибудь математику (или физику, или специалисту CS), чтобы участвовать в проекте?
Ответ:
Большинство ученых занимается теорией и построением моделей. Хотя сам проект, прежде всего, нейронаучный, а уже потом вычислительный. В части программирования есть команда высокопроизводительных вычислений, команда визуализаторов и команда построения платформы (самая большая из вычислительных). Какое-то знание нейро-процессов нужно приобрести даже ребятам из CS в начале работы, но все это достаточно быстро понимается на абстрактном уровне. Главное, чтобы всегда был медиатор между вычислителями и теоретиками, ибо эти стороны не всегда способны найти равноправный язык для работы.
Кстати, довольно большая группа учёных занимается нейро-формным робостроением SP10.
Вопрос от vsh:
Можете в двух словах описать модель, которую вы используете для симуляции? Скажите, есть ли вещи, которые она по каким-то причинам не учитывает, а вы бы предпочли, чтобы учитывала?
Ответ:
К сожалению, не можем, все модели в BBP находятся под NDA. Как бы то ни было, вы без проблем можете почитать про механизмы, являющиеся частью моделей (1, 2, 3, 4).
Вопрос от X5robot:
Можно ли сейчас оценить насколько энергозатратен будет аналог?
Ответ:
Если имеется в виду энергия, затраченная на саму симуляцию, то пока даже данный параметр определить достаточно сложно (есть оценки в гигаватты электроэнергии и миллиарды евро инвестиций). Брать текущие модели и текущие машины не совсем честно, ибо затрачиваемых энергоресурсов сейчас больше на меньшее количество нейронов, плюс новое поколение суперкомпьютеров будет потреблять меньше электроэнергии, и в идеале весь human brain должен будет симулироваться на 20 мегаваттном «датацентре».
Nanometer
Вопрос от Пастух Евфграфовича:
А можно перенести модель нейрона на модель какой-либо человеческой организации, заменив аксоны типа телеграфной связью. Сколько минимум человек потребуется для такой модели? Или хотя бы для одного синаптического пузырька? Если, конечно, есть хоть какая программа моделирующая его поведение? Хватит ли для этого обычного спортивного стадиона? И почему бы и нет, если мозг муравья состоит всего из где-то 250 тысяч нейронов...
Ответ:
Модель нейрона можно перенести на все, что угодно, но только зачем? На данный момент ставится цель изучить те самые нейроны и их связи, а потом уже, после построения соответствующих математических моделей, их можно перенести практически на всё, что угодно.
Если что-то мы упустили, то всегда можно обратиться в FAQ самого проекта.
И в завершение сего слегка подзатянутого повествования ещё одно фановое, веселое видео с TED с субтитрами и в оригинале:
Click to view