Novákoviny

Mikročipy sice za mozkem pořád ještě zaostávají, ale nemusí to už trvat dlouho. IBM představila druhou generaci čipu, který pracuje na stejném principu jako naše centrální nervová soustava a časem by mohl mít stejné schopnosti jako lidský mozek.

"Stavíme základ úplně nové generaci systémů pro informační technologie," řekl při představování čipu SyNAPSE šéf vývojového týmu Dharmendra S. Modha. "Čip inspirovaný biologickým mozkem může postavit mobilní aplikace na vyšší úroveň - představte si třeba skutečně inteligentní zařízení, které se vám vejde do dlaně a přitom se naprosto obejde bez WiFi. Dosáhli jsme toho díky velkým investicím, které společnost IBM vyčlenila na vývoj čipů pracujících na organickém principu."

Čip jako lidský mozek

I když svého času bylo módou říkat počítačům elektronické mozky (a mnoho lidí je tak stále vnímá), pracují na zcela odlišně - a i proto digitální technologie není schopná dosáhnout stejných výsledků při stejně malých rozměrech a nepatrné spotřebě energie, jakými se může pochlubit náš mozek.

Klasický čip je sice nedostižný v rychlosti matematických operací, roboti jimi řízení však nestačí ani na obyčejný hmyz.

Čipy pracujících na organickém principu proto opravdu mohou znamenat začátek revoluce na jejímž konci by mohli být roboti s inteligencí savců a později možná i člověka nebo ještě vyšší.

Někteří vědci dokonce předpokládají, že to nemusí trvat moc dlouho. Věří, že uplatnění architektury organického mozku v křemíkových čipech povede ke zhroucení Moorova zákona, podle něhož se výkon čipů znásobí za každé dva až tři roky. Podle nich by mohli roboti dosáhnout schopností lidského mozku možná už někdy okolo roku 2025.

Důležitý při tom není jen samotný výkon, ale také rozměry a spotřeba energie. Klasický počítač, který by simuloval schopnosti lidského mozku, by stále ještě zabíral patro velké budovy a musel být zásobovaný z výkonné elektrocentrály. Výzkumníci z IBM však věří, že na konci programu SyNAPSE bude zařízení srovnatelné s inteligencí člověka, které se vejde do objemu dvou litrů a bude spotřebovávat jeden kilowatt, tedy asi tolik jako silnější elektrická vrtačka.

Zatím jen kočka

Základní rozdíl mezi počítačem a mozkem je zřejmý i laikovi: zatímco počítači je třeba dodat program, mozek se "programuje" sám na základě zkušeností. Odborník navíc dodá, že odlišnosti jsou i ve stavbě a uspořádání.

Klasické počítače se staví podle architektury, kterou už v roce 1945 navrhl americký matematik maďarského původu John von Neumann. Mají tedy zvlášť paměťové jednotky, zvlášť jednotku provádějící matematické a logické operace a zvlášť jednotku řídící činnost všech ostatních částí.

Naproti tomu mozek se skládá "jen" z obrovského množství nervových buněk (neuronů) a jejich spojů (synapsí), které se programují samy na základě životních zkušeností. Každý neuron má několik set až více než sto tisíc výběžků zakončených synapsemi.

Velmi zjednodušeně řečeno mozek funguje tak, že ta kombinace spojení mezi neurony, jejichž akce vedla k žádoucímu výsledku, získá větší vážnost a přednost, když se organismus dostane do obdobné situace. Osvědčená spojení se posilují, neúspěšná oslabují. I když jsou nervová spojení v mozku mnohem pomalejší, než pohyb signálů v čipu, je mozek jako celek výkonnější.

Čipy napodobující činnost centrální nervové soustavy přitom neobsahují neurony ani jiné biologické struktury, ale - stejně jako ty klasické - (opět zjednodušeně řečeno) obrovské množství spínacích tranzistorů. Jsou pouze uspořádány tak, že simulují činnost neuronů a synapsí v mozku. Díky tomu by mohly spojit schopnosti lidské mysli s rychlostí počítačů.

Proto ve vyspělých státech existují desítky programů vývoje skutečného umělého mozku. Nejpokročilejší je program SyNAPSE vyhlášený americkou agenturou pro pokročilý obranný výzkum (DARPA) roku 2008. Nejdřív vědci simulovali činnost mozku na klasických superpočítačích. Roku 2011 tým z IBM a Cornell University postavil první čip s 256 neurony. Završením projektu by okolo roku 2017 by měl být čip se 100 milióny neuronů, který by předvedl své schopnosti v robotovi s inteligencí kočky.

Jan A. Novák

Psáno pro Hospodářské noviny

tabulka:

Lidský mozek

počet neuronů: 50 až 100 miliard

počet synapsí: biliarda ( 10 na patnáctou)

Mozek potkana

počet neuronů: 55 milionů

počet synapsí: 442 miliard

Mozek kočky

počet neuronů: 763 milionů

počet synapsí: 6,1 trilionů (10 na dvanáctou)

You have no rights to post comments