Новая компьютерная модель человеческого мозга Spaun

Модель не только вычисляет, но и предпринимает решения, как действовать. Новая система компьютерного моделирования мозга может рассчитывать, помнить и играть в азартные игры. Система, названная Spaun, выполняет эти задачи таким способом, который очень напоминает то, как это делают люди. Spaun является грубым приближением человеческого мозга. Но ученые надеются, что данная программа и приложенные усилия могут стать полигоном для проверки идей о мозге.

У нескольких групп учёных был конкурс, целью которого было построить реалистичную модель человеческого мозга, или по крайней мере её части. Spaun от других попыток отличает то, что модель действительно что-то делает, говорит нейробиолог Кристиан Мэченс вычислительного центра Чэмпэлимауд в Лиссабоне, Португалия. В конце интенсивной вычислительной сессии, Spaun выдаёт инструкции по поведению, например, как воспроизвести число, которое было показано. "И, конечно, вот почему интересен мозг",- говорит Мэченс. "Это то, что отличает от машины".

Как монстр Франкенштейн, система цифровых вычислений Spaun была создана c помощью бит и частей знаний, почерпнутых из многолетних фундаментальных исследований мозга. "Поведение 2,5 миллиона нервных клеток в отделах мозга, важное для зрения, памяти, мышления и других задач, лежит в основе новой системы", говорит Крис Элиасмит из Университета Ватерлоо в Канаде, соавтор исследования.

Ввод осуществляется через письменную форму или при помощи вводимых символов, которые Spaun "видит" своей системой видеонаблюдения. Входящие информационные потоки проходят через систему и возвращаются из различных областей мозга в виде чётких инструкций. Тогда, Spaun принимает решение о том, что делать. Наконец, решение раскладывается на действия - он создает точные инструкции о том, как написать ответ. Из-за размера и сложности системы, процесс идет медленно - одна секунда работы Spaun занимает два часа реальных вычислений.

После того, как Spaun был собран, учёные дали ему восемь задач. Некоторые напоминали трудный IQ тест, такой же, как полноценная викторина. Spaun также было предложено рассуждать, запоминать и даже сыграть в азартную игру. Как только Spaun начал выполнять эти задания, появились некоторые любопытные причуды человеческого мозга. Так же, как и добровольцу, Spaun было лучше запоминать первый и последний номер в серии. Также как и людям, Spaun пришлось тратить больше времен на вычисление больших чисел. "Это такая вещь, которую мы не могли запрограммировать", рассказывает Элиасмит. По его словам, это сходство позволяет предположить, что Spaun выполняет задачи по аналогии с человеческим мозгом.

Не все с этим согласны. Генри Маркрам, который ведет другой проект по моделированию человеческого мозга, называющийся Blue Brain, высказывает сомнения по поводу того, что Spaun действительно симулирует человеческое поведение мозга. "Система Spaun игнорирует некоторые важные свойства нейронной сети, и поэтому маловероятно, что она сможет указать что-нибудь о механике мозга", говорит Маркрам из Швейцарского федерального института технологии в Лозанне. "Это не модель мозга".

В отличие от человеческого мозга, Spaun не может научиться новым вещам за пределами выбранной задачи, например, выяснить, как читать по-арабски. Но учёные не очень понимают, как человеческий мозг настолько хорошо обучаем. Мэченс говорит: "Итак понятно, что Spaun не может этого сделать. Модель отражает то, что мы знаем о мозге до сегодняшнего времени. В данном смысле, я думаю, что это прорыв".