Mózg z tworzyw sztucznych. Czy cyberpunk jest w ogóle możliwy? Analiza
Adam Bełda
- Czy cyberpunk jest możliwy? Kopiowanie umysłu to trudna sprawa
- Mózg z tworzyw sztucznych
- Chip Relic a rzeczywistość
Mózg z tworzyw sztucznych
Stworzenie modelu ludzkiego mózgu to nie wszystko. Trzeba jeszcze mieć go na czym zapisać. Problem w tym, że neurofizjologia okazuje się dość słabo kompatybilna z dzisiejszą informatyką. Współczesne procesory użytkowe mają od kilku do kilkunastu rdzeni i obsługują podobną liczbę wątków. Rdzenie to tak naprawdę osobne jednostki obliczeniowe, które zdolne są do niezależnego od siebie przetwarzania informacji z zawrotną prędkością miliardów operacji na sekundę. Przykładowo procesor, którego używam do pisania tego tekstu (AMD Ryzen 7 3700X), dysponuje ośmioma rdzeniami, z których każdy taktowany jest z częstotliwością 3,6 GHz (czyli 3,6 miliarda razy na sekundę).
Komórki mózgowe są za to żałośnie powolne. Refrakcja neuronu, czyli okres, jaki potrzebny jest, aby komórka po nadaniu jednego sygnału była w stanie zdepolaryzować się ponownie, trwa dobre kilkadziesiąt milisekund. Oznacza to, że szczytem marzeń dla pojedynczego neurocytu jest zaledwie sto operacji na sekundę. Jakim cudem jesteśmy w stanie odbierać bodźce z otoczenia, reagować na zagrożenie i abstrakcyjnie myśleć z sensowną prędkością? Neuronów jest w mózgu kilkadziesiąt miliardów i każdy z nich stanowi niezależną jednostkę obliczeniową.
Podczas gdy program komputerowy to kilka bardzo szybko wykonywanych liniowych ciągów poleceń, umysł człowieka kształtują miliardy czy nawet biliony (bo sensowniejsze wydaje się odniesienie do liczby synaps niż komórek) równolegle przetwarzanych procesów. Z technicznego punktu widzenia mózg przypomina bardziej kartę graficzną niż procesor. Od razu uprzedzam – kopanie kryptowalut na mózgach, jakkolwiek pewnie mniej dewastujące środowisko, byłoby głęboko nieetyczne.
MÓZG WIĘKSZY NIŻ SIMSY Z DODATKAMI
Kiedy już zeskanujemy każdą komórkę naszego mózgu i wszystkie połączenia między nimi, trzeba te dane gdzieś zapisać. Intuicja każe przypuszczać, że czyjeś jestestwo raczej nie zmieści się na systemowym SSD, ale ile tak naprawdę zajmowałby tego rodzaju konstrukt? Oczywiście, zależałoby to od stopnia dokładności wymaganego do odtwarzania oraz sposobu kompresji danych – i w zasadzie nie da się udzielić precyzyjnej informacji, ale są szacunki. Henry Markram, kierujący projektem Blue Brain, uważa na przykład, że rzetelnie przygotowana digitalizacja ludzkiego mózgu wymagałaby 500 petabajtów. Anders Sandberg i Nick Bostrom z Uniwersytetu Oksfordzkiego są o rząd wielkości bardziej optymistyczni, ale to wciąż więcej niż cała mapa Microsoft Flight Simulatora z 2020 roku.
Modele umysłów zwierzęcych tworzone są nawet mimo braku sprzętu, który mógłby wydajnie emulować mózg. Istnieje cała gałąź nauki – konektomika – zajmująca się badaniem takich modeli.
Szczególnie warta uwagi wydaje się inicjatywa Blue Brain Project rozpoczęta w 2005 roku przez Politechnikę Federalną w Lozannie w Szwajcarii. Naukowcy zachęceni sukcesem eksperymentu Human Genome Project (inicjatywa naukowa mająca na celu zsekwencjonowanie całego genomu ludzkiego, zakończona powodzeniem w roku 2003) rozpoczęli pace nad tworzeniem wirtualnych modeli mózgów różnych ssaków. Celem programu ma być oczywiście człowiek, ale póki co musimy zadowolić się znacznie mniejszą skalą – trwają prace nad symulacją mózgu takich zwierząt jak szczur czy kot. Pamiętać należy, że jeszcze nie tak dawno sukcesem było odtworzenie części układu nerwowego muszki owocowej – taki przeskok pozwala na umiarkowany optymizm. Oczywiście model części czy nawet całego mózgu to coś zupełnie innego niż odwzorowanie umysłu, który miałby żyć własnym życiem w wirtualnym środowisku, ale niewątpliwie bez dobrego opanowania tworzenia modeli nie będziemy w stanie przejść do digitalizacji ludzi.
Konektom – kompletna mapa połączeń neuronalnych. Pierwszym i dotychczas jedynym w pełni poznanym konektomem jest sieć połączeń neuronów w układzie nerwowym pewnego gatunku nicienia. Nicienie są prymitywnymi organizmami o stosunkowo prostym układzie nerwowym, z racji ich niezbyt skomplikowanej budowy ciała i trybu życia. Najbardziej znani przedstawiciele tej grupy zwierząt to owsiki i glisty.