Мозак на силицијуму

Хоће ли опонашање на чипу, комадићу силицијума, разоткрити најзапретеније тајне људског мозга?
На Универзитету Станфорд (САД) у току је такав подухват у којем научници настоје да одгонетну како људи разумеју језик, препознају лица, схватају ток времена. Одгонетка се крије у најновијим деловима каквих нема код наших длакавих предака.
Мозак без напора решава најзамршеније загонетке којима није дорасла ниједна савремена дигитална машина, наглашава др Родни Даглас, професор у Институт за неуроинформатику у Цириху (Швајцарска). Једна од стаза води дочаравању на – силицијуму.

Нерви чаврљају у низовима електричних надражаја; хемијски позиви привремено мењају електрична својства ћелија, што у следећој изазове исту такву промену. Осамдесетих година Карвер Мид, претеча у микроелектроници у Калифорнијском институту за технологију, предочио је да би на исти начин могли да се владају транзистори у рачунарским чиповима.

Од тих дана су научници и инжењери користили транзисторе засноване на неуронима за израду сложених нервних мрежа, покушавајући да начине вештачку мрежњачу ока, кохлеа (делић унутрашњег уха, познат под именом пужић, који преводи звучне таласе у нервне подражаје) и хипокамус (подручје мозга кључно за памћење). Поступак је назван – нервно уобличавање.

Најсмелије прегнуће намерава да предузме др Квабена Боаен, неуроинжењер са Станфорда: мозак на силицијуму. Прво издање састојаће се од 16 чипова на штампаној плочи, од којих се сваки састоји од 256 пута 256 неурона. Групама нерава могу да се задају различита електрична својства да би се опонашале разноразне ћелије у мозгу. И да се натерају (програмирају) да успостављају нарочите везе, што би требало да дочара поједина мождана подручја.

Још није сасвим изводљиво да се успоставе свакојаки вештачки обрасци који увелико подсећају на природно ћаскање ћелија. Крајњи циљ јесте да се једног дана израђују чипови које ће други истраживачи користити за проверу властитих замисли, а та сазнања ће се уградити у нова силицијумска поколења.

Веома узбудљиво прегалаштво, објашњава др Теренс Сејновски, руководилац Лабораторије за рачунарску неуробиологију у Салковом институту у Ла Џоли. Технологија је сазрела до тачке када је могуће мислити на опонашања великих размера. Он сам проучава таламус, област у којој се спајају и обједињују подаци из разних делова мозга. Данас је могуће приказати стотине и хиљаде нерава, али задатак је да се то знатно увећа.

Мрежа или решетка саткана од три милиона неурона има моћ обраде података од 300 терафлопса (300 билиона рачунских радњи с покретним зарезом), што одговара програмској снази људског мозга. Уколико се вештачки нерви чврсто умреже на силицијуму, извршаваће наредбе толиком брзином у стварном времену или истог трена. Уместо да покрећете хиљаде програмских упутстава (инструкција), имаћете исти учинак кад пропустите струју кроз поменуте силицијумске процесоре.

Вероватно је ово један од највећих научних изазова: велики број чипова ваља ускладити да раде као један. А то још нико није до сада остварио. Уколико то некоме успе, означиће велики преокрет у опонашању живаца (неуроморфолошко инжењерство), што се може упоредити са најранијим корацима у изради рачунарских чипова.

Коначна нада огледа се у томе да се коришћењем података на разноврсне начине, насталих у силицијумском мозгу, направе кудикамо бољи нервни продужеци и умеци (протезе) који ће га повезати с људским. На испуњење обећавајућих предвиђања замене првих делова у природном мозгу, задужених за покрете или осећања, мораће годинама да се чека.

Први кораци на дугом путовању у мало познату земљу већ су начињени.