Чистый разум: Простые числа
Дана последовательность цифр: 1 2 3, 5 6 7, 3 4? Каким должен быть последний член этого ряда? Наши нейроны справляются с такой задачей шутя — конечно, 5 — а вот для компьютера она представляет собой крепкий орешек. Но не для Spaun. Вместо 86 млрд нейронов средненького головного мозга человека Spaun содержит всего 2,5 млн виртуальных нейронов компьютерной модели, однако их достаточно для работы с цифровыми рядами, несложных арифметических вычислений и решения некоторых абстрактных задач.
Spaun — детище канадского ученого Криса Элайясмита (Chris Eliasmith) и его коллег — и, в отличие от других проектов по созданию искусственного аналога живого мозга, справляется довольно ограниченным числом виртуальных «нейронов». Их создатели, по мнению авторов, чересчур увлечены погоней за долгожданной электронной симуляцией человеческого мозга, забывая о главном: о предназначении и мозга, и симуляций. Элайясмит и его команда начали работу от обратного, от функций и поведения, от реализации которых зависит успешность созданной модели. С этой точки зрения Spaun далеко превосходит модели, включающие и миллиарды «нейронов».
Зато каждый виртуальный «нейрон» Spaun максимально точно воспроизводит физиологию реального нейрона в его взаимодействии с собратьями, эмулируется даже распространение градиента потенциала и передача сигнала через нейротрансмиттеры. «Нейроны» объединяются в группы, соответствующие участкам мозга, обрабатывающим зрительную информацию, контролирующим движение, обеспечивающим кратковременную память. Столь же реалистично организовано взаимодействие между этими группами.
Когда Spaun видит картинку (ему достаточно 28 х 28 пикселей), он самостоятельно распознает на ней последовательность цифр и способен выполнить с ними как простейшие задачи — например, записать этот ряд, контролируя движения роботизированной «руки» с карандашом — так и сложнейшие — например, написать недостающую последнюю цифру в ряду.
Интересно, что Spaun не только справляется с этими задачами не хуже среднего человека, но и воспроизводит некоторые характерные особенности чисто человеческого поведения. К примеру, ему легче запомнить первое и последнее число в списке, а случайные ошибки он делает те же, что и обычные люди. «Тому, что все работало, как мы рассчитывали, мы не особенно удивились, — говорит Элайясмит, — но нас часто поражало, как незаметные черточки делают его почти человеком».
Ученые надеются, что их Spaun станет основой для новых экспериментов нейрофизиологов и психологов, которые на живых людях непредставимы. К примеру, можно избирательно отключать или нарушать работу отдельных частей системы, можно менять характеристики нейротрансмиттеров — и смотреть, как изменится поведение почти живой модели. Правда, прежде Элайясмит с коллегами планируют усовершенствовать свою умную модель.
По публикации Nature News