Юрий Данилов: Можно ли создать искусственный мозг?
«Мы можем создать имитацию мозга, которая может быть бесконечно совершенна, но все равно остается некий зазор между тем, что создано искусственно, и тем, что создано природой»
Юрий Данилов
Нейрофизиолог Юрий Данилов много лет занимается исследованиями нейропластичности мозга и технологиями нейрореабилитации после травм. В прошлом году мы все — и подростки, и взрослые — с нетерпением ждали его курс (и не зря!): одно дело — умозрительно представлять, на какие чудеса способен наш мозг, и совсем другое — пообщаться с ученым, вся деятельность которого демонстрирует эти чудеса. Новый курс доктора Данилова тоже посвящен нейропластичности мозга, но на этот раз не обойдется и без вездесущего ИИ.
— Будет ли искусственный интеллект когда-нибудь обладать интуицией и способностью к открытиям, или это — лишь человеческая черта?
Сейчас вокруг ИИ растет снежный ком литературы и обсуждений, но никто не может ответить на главный вопрос: возможно ли создать искусственный мозг? И что под этим подразумевается? Мы до сих пор не понимаем, как работает человеческий мозг, а значит, не можем создать его полный аналог. Мы можем создать имитацию мозга, аналог или искусственную модель, которая может быть бесконечно совершенна, но все равно остается некий зазор между тем, что создано искусственно, и тем, что создано природой. Например, компьютеры уже умеют играть в шахматы лучше человека, писать музыку и рисовать картины. Но это лишь имитация творчества, компиляция из уже существующего корпуса (базы данных) текстов или картин.
В частности, ИИ не может написать диссертацию сам. Почему? Он пока не может поставить задачу, сформулировать вопросы, найти алгоритмы решения, альтернативные варианты. Или возьмем такую уникальную особенность мозга, как интуиция. Что это такое? Можно ли ее смоделировать? Я уверен, что пока нет. Интуиция позволяет объединять необъединимое и выходить на новый уровень знаний.
Сейчас вокруг ИИ растет снежный ком литературы и обсуждений, но никто не может ответить на главный вопрос: возможно ли создать искусственный мозг? И что под этим подразумевается? Мы до сих пор не понимаем, как работает человеческий мозг, а значит, не можем создать его полный аналог. Мы можем создать имитацию мозга, аналог или искусственную модель, которая может быть бесконечно совершенна, но все равно остается некий зазор между тем, что создано искусственно, и тем, что создано природой. Например, компьютеры уже умеют играть в шахматы лучше человека, писать музыку и рисовать картины. Но это лишь имитация творчества, компиляция из уже существующего корпуса (базы данных) текстов или картин.
В частности, ИИ не может написать диссертацию сам. Почему? Он пока не может поставить задачу, сформулировать вопросы, найти алгоритмы решения, альтернативные варианты. Или возьмем такую уникальную особенность мозга, как интуиция. Что это такое? Можно ли ее смоделировать? Я уверен, что пока нет. Интуиция позволяет объединять необъединимое и выходить на новый уровень знаний.
Многие открытия были сделаны благодаря интуитивным догадкам, которые позже подтверждались экспериментами.
Изобрести что-то принципиально новое, основываясь на том, что известно, нельзя. Для того чтобы выйти на следующий уровень вверх, нужна интуиция. Это некоторое знание, которого не существовало до того, а создается в фантазии человека. Моего учителя, профессора Бах-и-Риту однажды пригласили в очень узкий круг специалистов, для того чтобы ответить на один вопрос: как вы себе представляете посткомпьютерную эру? Мы сейчас никуда без компьютера. А что будет дальше? Это хороший вопрос, на который пока нет ответа.
— А вы что думаете?
Интуитивно понятно, что это должно быть связано с физиологией мозга. В 1991 году журнал American Science обещал, что в 2001 году в каждом компьютере будет стоять нейропроцессор. В тот момент больше восьмисот компаний производили микрочипы для нейропроцессоров и нейрокомпьютинга. Прошел 2001 год, прошел 2021 — и где это все? Когда я зашел в университетский книжный магазин в 1992 году, там были целые стеллажи, посвященные искусственному интеллекту, нечеткой логике, нейрокомпьютингу, параллельному распределенному процессингу и т. д. Сейчас ни одной книжки не найдете, в лучшем случае одну-две. Куда это все делось? Стали понятны ограничения, и мода прошла.
Сейчас идет волна с искусственным интеллектом, но она связана не столько с новыми компьютерами, сколько с новыми обучающимися программами и алгоритмами самого обучения. То есть это обучающаяся нейронная сеть, и тут действительно был большой прорыв. Но к собственно интеллекту это имеет мало отношения, потому что это просто совершенство технологий. Если вы посмотрите на первые «кукурузники» и современный истребитель, то увидите большую разницу. С роботами сейчас то же самое — они становятся все более совершенными, но принципиально ничего не меняется. Это все равно автомат.
— И пока не просматривается качественного скачка в этих технологиях?
Здесь очень много фантазий и разных направлений. Кто-то обещает совмещать робота с человеком, ставить импланты, играть в профессора Доуэля — брать мозг человека и вставлять в робота. Но это невозможно, по крайней мере, на данный момент, из-за объема и сложности работы. Уровень технологий еще не тот.
Возьмем ту же пересадку головы: невозможно правильно перешить миллионы волокон от источника к мишени. Нет еще технологии, которая позволит даже просто прикинуть, как это делать. То же самое с искусственным телом, которое бы функционировало, хотя бы отдаленно напоминая человека, — это пока тоже лишь фантазии или начальные поисковые разработки.
— Ваша область научных интересов — нейрореабилитация. Здесь ИИ тоже не сильно помогает?
Я занимаюсь восстановлением потерянных функций у разных больных. Основная идея технологии, которую мы с коллегами разрабатывали — использовать внутренние ресурсы мозга человека для восстановления. Пока это довольно успешно получается. Но есть ситуации, когда уже нечем помочь: нет ресурсов, или слишком большие потери, или это слишком трудоемко, и пациент не может выдержать такой интенсивности занятий. Тогда включается система, которая сейчас разрабатывается и о которой мы поговорим на курсе — brain-computer interface. Эти системы считывают сигналы мозга и переводят их в команды для управления устройствами.
В фантастических романах человеку надевают шлем на голову и он мысленно управляет всем. Эту тему уже лет пятнадцать усиленно развивают, а началось все с того, что когда-то ученые в Англии провели эксперимент с обезьянами: сигнал с мозга одной обезьяны передавался другой через компьютер. Первая обезьяна пыталась двигать рукой, а рука двигалась у второй обезьяны в Африке! Это был первый шаг к созданию технологий для людей с травмами спинного мозга или инсультами. Человек, у которого травма спинного мозга, не может ходить, потому что сигнал не доходит до центра управления ногами. И что человеку делать? Он полностью парализован ниже места разрыва. А если у человека сильный инсульт? Или Стивен Хокинг, у которого только палец двигался? Для таких людей стали изобретать различные устройства, которые считывают информацию с мозга, например энцефалографические сигналы, и переводят в какое-то действие. Это и называется brain-computer interface. Эти устройства активно разрабатываются, и для них требуется серьезный компьютерный анализ. Искусственный интеллект выступает в роли этого самого анализатора, или «переводчика» того, что считывается с мозга, на то, что должна сделать машина.
— А вы что думаете?
Интуитивно понятно, что это должно быть связано с физиологией мозга. В 1991 году журнал American Science обещал, что в 2001 году в каждом компьютере будет стоять нейропроцессор. В тот момент больше восьмисот компаний производили микрочипы для нейропроцессоров и нейрокомпьютинга. Прошел 2001 год, прошел 2021 — и где это все? Когда я зашел в университетский книжный магазин в 1992 году, там были целые стеллажи, посвященные искусственному интеллекту, нечеткой логике, нейрокомпьютингу, параллельному распределенному процессингу и т. д. Сейчас ни одной книжки не найдете, в лучшем случае одну-две. Куда это все делось? Стали понятны ограничения, и мода прошла.
Сейчас идет волна с искусственным интеллектом, но она связана не столько с новыми компьютерами, сколько с новыми обучающимися программами и алгоритмами самого обучения. То есть это обучающаяся нейронная сеть, и тут действительно был большой прорыв. Но к собственно интеллекту это имеет мало отношения, потому что это просто совершенство технологий. Если вы посмотрите на первые «кукурузники» и современный истребитель, то увидите большую разницу. С роботами сейчас то же самое — они становятся все более совершенными, но принципиально ничего не меняется. Это все равно автомат.
— И пока не просматривается качественного скачка в этих технологиях?
Здесь очень много фантазий и разных направлений. Кто-то обещает совмещать робота с человеком, ставить импланты, играть в профессора Доуэля — брать мозг человека и вставлять в робота. Но это невозможно, по крайней мере, на данный момент, из-за объема и сложности работы. Уровень технологий еще не тот.
Возьмем ту же пересадку головы: невозможно правильно перешить миллионы волокон от источника к мишени. Нет еще технологии, которая позволит даже просто прикинуть, как это делать. То же самое с искусственным телом, которое бы функционировало, хотя бы отдаленно напоминая человека, — это пока тоже лишь фантазии или начальные поисковые разработки.
— Ваша область научных интересов — нейрореабилитация. Здесь ИИ тоже не сильно помогает?
Я занимаюсь восстановлением потерянных функций у разных больных. Основная идея технологии, которую мы с коллегами разрабатывали — использовать внутренние ресурсы мозга человека для восстановления. Пока это довольно успешно получается. Но есть ситуации, когда уже нечем помочь: нет ресурсов, или слишком большие потери, или это слишком трудоемко, и пациент не может выдержать такой интенсивности занятий. Тогда включается система, которая сейчас разрабатывается и о которой мы поговорим на курсе — brain-computer interface. Эти системы считывают сигналы мозга и переводят их в команды для управления устройствами.
В фантастических романах человеку надевают шлем на голову и он мысленно управляет всем. Эту тему уже лет пятнадцать усиленно развивают, а началось все с того, что когда-то ученые в Англии провели эксперимент с обезьянами: сигнал с мозга одной обезьяны передавался другой через компьютер. Первая обезьяна пыталась двигать рукой, а рука двигалась у второй обезьяны в Африке! Это был первый шаг к созданию технологий для людей с травмами спинного мозга или инсультами. Человек, у которого травма спинного мозга, не может ходить, потому что сигнал не доходит до центра управления ногами. И что человеку делать? Он полностью парализован ниже места разрыва. А если у человека сильный инсульт? Или Стивен Хокинг, у которого только палец двигался? Для таких людей стали изобретать различные устройства, которые считывают информацию с мозга, например энцефалографические сигналы, и переводят в какое-то действие. Это и называется brain-computer interface. Эти устройства активно разрабатываются, и для них требуется серьезный компьютерный анализ. Искусственный интеллект выступает в роли этого самого анализатора, или «переводчика» того, что считывается с мозга, на то, что должна сделать машина.
Мозг состоит из десятков миллиардов нейронов, каждый из которых взаимодействует с тысячами других. Чтобы понять этот «шум», нужны невероятные вычислительные мощности.
Мы пока только начинаем разбираться в этой области. Здесь хороший пример — разработки Neuralink. Они пытаются создать устройства для считывания сигналов мозга и их перевода в действия машин. Это перспективное направление, но пока оно находится на начальной стадии развития. Как это работает: матрица электродов, используемая в подобных системах, погружается в кору головного мозга на глубину до двух-пяти миллиметров — в область, где сосредоточены нейроны, отвечающие за обработку сенсорных сигналов или контроль моторных функций. В коре головного мозга есть два типа нейронов: одни, которые возбуждаются, и есть еще нейроны, которые тормозят себя или соседей через обратную связь. И те, и другие генерируют одинаковые нервные импульсы, которые при регистрации трещат как счетчик Гейгера. Разница в том, что один выбрасывает медиатор возбуждающий, а другой — тормозящий. Но по звуку вы этого не поймете. Для точной интерпретации данных требуется одновременный мониторинг десятков тысяч нейронов — вот таких «счетчиков Гейгера», — что технически недостижимо на текущем уровне.
В последнее время есть несколько компаний, которые пытаются сделать искусственную сетчатку глаза. Я думаю, что это принципиально не решаемая пока идея — сетчатка устроена ничуть не проще, чем мозг. Сетчатка кодирует информацию, передавая ее в мозг, и мы до сих пор вообще не знаем, как эта информация кодируется. Просто не можем расшифровать, как сетчатка кодирует то, что видит человек. Сигналы от сетчатки передаются в мозг по нескольким параллельным каналам, и обработка зрительной информации происходит в десятках мест одновременно. В шестидесятые годы пытались вставить микрочип в зрительную кору человека. Это печально кончилось, но тем не менее попытки продолжаются. Однако пока что наши собственные, биологические системы работают лучше. Скажем, мой слепой от рождения пациент научился играть в карты. То есть чудес можно достичь, используя свои же собственные ресурсы.
— Где еще нужны ваши разработки?
Моя специальность в последние годы — вестибулярная система. Скажем, есть насущная проблема, как оптимизировать курс реабилитации космонавтов. Когда человек летит в космос, он получает две вестибулярных травмы. Его первая травма — попадание в невесомость: системы перестают работать нормально, и он вынужден адаптироваться. Потом он возвращается на Землю — и это вторая травма, возвращение к гравитации, ему снова нужно адаптироваться. Конечно, сейчас и так есть курсы реабилитации. Но, например, ученые NASA говорят: даже после полного курса восстановления не дай бог попросить астронавта закинуть голову назад. Это движение все стирает, и они могут упасть.
— Даже спустя время?
Может, лет через пять все у них будет нормально. Но речь-то идет о том, что им надо восстанавливаться и нормально функционировать как можно быстрее. А у них прямо сейчас проблемы со сном, когнитивными функциями, вестибулярным аппаратом и т. д. Про это мало говорят и еще меньше понимают, как с этим бороться. Но это — одно из многочисленных направлений, где наши разработки могут быть полезны.
В последнее время есть несколько компаний, которые пытаются сделать искусственную сетчатку глаза. Я думаю, что это принципиально не решаемая пока идея — сетчатка устроена ничуть не проще, чем мозг. Сетчатка кодирует информацию, передавая ее в мозг, и мы до сих пор вообще не знаем, как эта информация кодируется. Просто не можем расшифровать, как сетчатка кодирует то, что видит человек. Сигналы от сетчатки передаются в мозг по нескольким параллельным каналам, и обработка зрительной информации происходит в десятках мест одновременно. В шестидесятые годы пытались вставить микрочип в зрительную кору человека. Это печально кончилось, но тем не менее попытки продолжаются. Однако пока что наши собственные, биологические системы работают лучше. Скажем, мой слепой от рождения пациент научился играть в карты. То есть чудес можно достичь, используя свои же собственные ресурсы.
— Где еще нужны ваши разработки?
Моя специальность в последние годы — вестибулярная система. Скажем, есть насущная проблема, как оптимизировать курс реабилитации космонавтов. Когда человек летит в космос, он получает две вестибулярных травмы. Его первая травма — попадание в невесомость: системы перестают работать нормально, и он вынужден адаптироваться. Потом он возвращается на Землю — и это вторая травма, возвращение к гравитации, ему снова нужно адаптироваться. Конечно, сейчас и так есть курсы реабилитации. Но, например, ученые NASA говорят: даже после полного курса восстановления не дай бог попросить астронавта закинуть голову назад. Это движение все стирает, и они могут упасть.
— Даже спустя время?
Может, лет через пять все у них будет нормально. Но речь-то идет о том, что им надо восстанавливаться и нормально функционировать как можно быстрее. А у них прямо сейчас проблемы со сном, когнитивными функциями, вестибулярным аппаратом и т. д. Про это мало говорят и еще меньше понимают, как с этим бороться. Но это — одно из многочисленных направлений, где наши разработки могут быть полезны.
Курс: Искусственный разум исследует живой
Наш мозг — сложный, до конца не изученный, пластичный орган. Сможет ли искусственный разум его заменить? Доктор Юрий Данилов уверен, что это невозможно (по крайней мере, пока). Почему — разберемся на курсе.
Несмотря на стремительное развитие технологий в целом и искусственного интеллекта в частности, никто не может ответить на главный вопрос: возможно ли создать искусственный мозг? А полноценное тело? И почему заглохла громкая история с пересадкой головы? Разберемся с ограничениями технологий и в очередной раз восхитимся тем, насколько уникальная система — этот наш живой человеческий мозг.
Но, несмотря на все существующие ограничения, современные нейро технологии завораживают. На курсе мы отдельно поговорим об интерфейсах мозг-компьютер (Brain-Computer Interface): эти системы считывают сигналы мозга и переводят их в команды для управления устройствами. Рассмотрим их в том числе на примере известного эксперимента с обезьянами (когда пошевелить лапой хотела одна, но двигалась лапа у другой) и выясним, как этот эксперимент помог людям с травмами спинного мозга или инсультами.
Наконец, разберемся, где тут можно применять ИИ — и много ли от него реальной пользы, когда речь идёт о нейрореабилитации или создании искусственной сетчатки глаза.
Наш мозг — сложный, до конца не изученный, пластичный орган. Сможет ли искусственный разум его заменить? Доктор Юрий Данилов уверен, что это невозможно (по крайней мере, пока). Почему — разберемся на курсе.
Несмотря на стремительное развитие технологий в целом и искусственного интеллекта в частности, никто не может ответить на главный вопрос: возможно ли создать искусственный мозг? А полноценное тело? И почему заглохла громкая история с пересадкой головы? Разберемся с ограничениями технологий и в очередной раз восхитимся тем, насколько уникальная система — этот наш живой человеческий мозг.
Но, несмотря на все существующие ограничения, современные нейро технологии завораживают. На курсе мы отдельно поговорим об интерфейсах мозг-компьютер (Brain-Computer Interface): эти системы считывают сигналы мозга и переводят их в команды для управления устройствами. Рассмотрим их в том числе на примере известного эксперимента с обезьянами (когда пошевелить лапой хотела одна, но двигалась лапа у другой) и выясним, как этот эксперимент помог людям с травмами спинного мозга или инсультами.
Наконец, разберемся, где тут можно применять ИИ — и много ли от него реальной пользы, когда речь идёт о нейрореабилитации или создании искусственной сетчатки глаза.
Заявка
лагерь Марабу
США • лето • 14 – 17 лет
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности
Вопрос
о Марабу в Америке
для подростков
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности