Piękny cyfrowy umysł. Komputer dorównujący ludzkiemu mózgowi?

Piękny cyfrowy umysł. Komputer dorównujący ludzkiemu mózgowi?
228 bilionów operacji na sekundę, do których zdolny ma być superkomputer DeepSouth (1), to, zdaniem jego twórców z Uniwersytetu Western Sydney, wystar-czający potencjał, by określić go jako maszynę dorównującą ludzkiemu mózgowi.

Zdaniem konstruktorów liczba „synaptycznych” operacji, które jest w stanie wykonać maszyna, może być porównana z poziomem aktywności wszystkich połączonych ze sobą neuronów w mózgu. A to głównie dzięki innowacyjnej konstrukcji neuromorficznej (naśladującej ludzką sieć neuronową) obwodów obliczeniowych maszyny.

„Nasza wiedza o tym, w jaki sposób mózgi obliczają za pomocą neuronów, była ograniczana przez naszą niezdolność do symulacji sieci podobnych do mózgu na dużą skalę”, powiedział w komunikacie medialnym profesor André van Schaik, dyrektor Międzynarodowego Centrum Systemów Neuromorficznych (ICNS) w Western Sydney. „Symulowanie sieci neuronowych na standardowych komputerach wykorzystujących procesory graficzne (GPU) i wielordzeniowe procesory centralne (CPU) jest zbyt wolne i energochłonne. Nasz system to zmienia”.

Odtworzenie w dziedzinie komputerów ekonomii energetycznej systemu, jakim jest ludzki mózg, było i jest wyzwaniem. Superkomputer Frontier z Oak Ridge National Laboratory, uważany do niedawna za najszybszy obecnie komputer na świecie, wymaga do działania prawie dwudziestu trzech megawatów mocy. Mózg może działać z taką samą prędkością, sięgającą eksaflopsów, potrzebując zaledwie 20 watów. DeepSouth, który też jest określany jako superkomputer, tworzony jest z myślą o oszczędności mocy przy superkomputerowej mocy obliczeń.

Projekt neuromorficzny różni się również zasadniczo od projektu tradycyjnych komputerów elektronicznych. Tradycyjnie komputery charakteryzowały się oddzielnymi jednostkami przetwarzania i pamięci, czyli układem, w którym dane są przechowywane w jednym miejscu, a manipulowane w innym. Chociaż nie wiemy wielu rzeczy o tym, jak działa pamięć w ludzkim mózgu, jesteśmy prawie pewni, że nie działa w taki sposób jak w budowanych przez nas komputerach. Stąd próby odtworzenia rozwiązań mózgowych w celu szukania mózgowej wydajności energetycznej.

Obwody neuromorficzne DeepSouth opierają się na sieciach prostych procesorów, które mogą pracować równolegle. Naśladuje to sposób funkcjonowania neuronów w mózgu, połączonych synapsami, mogących działać jednocześnie. System będzie skalowalny i łatwy do przeprogramowania z poziomu interfejsu użytkownika przy użyciu popularnego języka programowania Python, co oznacza, że naukowcy będą mogli korzystać z tej technologii bez konieczności dogłębnego poznania samego sprzętu.

DeepSouth, jeśli rzeczywiście osiągnie 228 bilionów operacji na sekundę, będzie w teorii znacznie szybszy niż ludzki mózg, którego zdolność szacuje się na sto bilionów na sekundę. Jeśli mimo to nie będzie dorównywał możliwościami mózgowi, nie tylko pod względem wydajności energetycznej, to i tak powie nam to wiele o tym, jak działa to, co mamy w czaszce.

Tak czy inaczej sukces tej konstrukcji może utorować drogę do budowy cyfrowego mózgu, nie gorszego a może nawet lepszego niż nasz własny. Jeśli będzie lepszy tylko pod pewnymi względami, to potwierdzi jedynie, że ludzki mózg jest niezwykłym cudem natury, którego być może ni-gdy nie będziemy w stanie wiernie skopiować za pomocą dostępnej techniki. 

Mirosław Usidus