Počítač ako ľudský mozog

Ako naprogramovať počítač aby dosiahol úroveň ľudského mozgu?

Touto otázkou sa zaoberalo už mnoho vedcov a programátorov, avšak nikto zatiaľ neprišiel na to, akým spôsobom zostaviť a naprogramovať počítač, tak aby mohol dokonale simulovať ľudskú inteligenciu, alebo dokonca uvedomenie si samého seba. Preto by som chcel v tomto článku podrobne popísať niektoré fakty a postupy ako by sa takáto vec dala dosiahnuť. Najskôr si však musíme podrobnejšie rozobrať ako pracuje mozog, aby sme mohli následne rozpracovať postup, ako postaviť takto vyspelý počítač.

Spätné inžinierstvo bude vykúpenie?

Získať návod ako postaviť počítač podobný ľudskému mozgu môžeme dvoma spôsobmi a to: 1. Budeme skúšať rôzne spôsoby ako postaviť a naprogramovať systém čo najviac podobný mozgu 2. Použijeme spätné inžinierstvo a rozkódujeme DNA človeka aby sme získali presný návod ako pracuje mozog a aký softvér ho ovláda. V oboch prípadoch potrebujeme spoluprácu programátorov a IT technikov s odborníkmi z oblasti lekárstva. Keďže chceme okopírovať a vytvoriť ľudský mozog, čo je veľmi zložitý systém, nezaobídeme sa bez pokroku z oblasti medicíny, čo podrobnejšie vysvetlím neskôr. Keďže prvá možnosť je ako tápanie v tme, navrhujem zaoberať sa najskôr dôkladnou analýzou toho čo už máme. Preto použijeme druhú možnosť a tou je spätné inžinierstvo. Čiže dôkladná analýza na základe ktorej postavíme funkčný stroj podobný mozgu.

Ako vzniká zázračný orgán prírody - ľudský mozog?

Mozog dospelého človeka má hmotnosť priemerne asi 1 300 g. Na začiatku, pri počatí, je to vlastne jediná malá bunka, ktorá sa nedá odvážiť a je taká malá, že ju môžeme vidieť len v mikroskope. Čo sa vlastne odohrá medzi týmito krajnými bodmi vývinu ľudského mozgu? Pomocou akých základných procesov sa tvorí za lebečnými kosťami tá zložitá mozgová hmota, ktorá v dospelosti má už bilióny buniek? Dnes vieme, že celý proces vývinu mozgu sa uskutočňuje pomocou štyroch základných procesov, ktoré majú pomerne presný časový začiatok i koniec, ale počas tehotenstva bežia skôr vedľa seba a navzájom sa prelínajú. Celému tomuto procesu hovoríme neurogenéza a tvoria ju: 1. Etapa tvorby nezrelých nervových buniek. 2. Etapa migrácie - putovania nezrelých nervových buniek na svoje určené miesto. Každá nervová bunka má vopred určené miesto, ktoré musí dosiahnuť, aby prežila. Výsledkom migrácie je vznik jednotlivých častí mozgu (jadrá, laloky atď.). 3. Etapa rastu a diferencovania nervových buniek. V tejto fáze bunky zväčšujú svoju veľkosť, menia tvar, narastajú im výbežky, tvoria sa spojenia medzi jednotlivými bunkami. 4. Podľa novších poznatkov do neurogenézy - vzniku mozgového tkaniva treba zaradiť aj smrť nervových buniek a znižovanie počtu ich spojení. Príroda vytvára viac nervových buniek, než ich človek bude potrebovať, a preto už vo včasnej fáze vývinu niektoré nadbytočné bunky odumierajú. Toto odumieranie je fyziologické a nesúvisí s poškodením bunky. Aké faktory ovplyvňujú vývin mozgu a jeho funkcií? Jednotlivé funkcie mozgu sa vynárajú akoby z jeho hĺbky, objavujú sa v určitom časovom období podľa určitého "cestovného poriadku ". Spočiatku sú veľmi jednoduché a neumožňujú dieťaťu samostatnú, nezávislú existenciu. S vekom sa stávajú zložitejšími, diferencovanejšími a pomocou nich sa dieťa postupne osamostatňuje. Nevyhnutne musíme predpokladať, že existujú nejaké vnútorné sily alebo faktory, ktoré riadia alebo dirigujú celý zložitý proces vývinu. V zásade existujú tri hlavné faktory, ktoré určujú, ako bude prebiehať vývin mozgových funkcií. * Prvým je genetický faktor (genetický kód). Je to program, ktorý príroda vkladá do zárodočnej bunky a ktorý obsahuje informácie nielen od rodičov, ale prakticky od všetkých ľudských generácií i predkov človeka. Je to vlastne "trezor", ktorý obsahuje základný vklad, s ktorým bude neskoršie človek narábať a prípadne ho zveľaďovať. * Druhým faktorom je vplyv prostredia. Prostredie v našej predstave znamená celý rad vplyvov matky, rodiny, školy, štýlu vzdelávania, výchovy i širšieho sociálneho prostredia. Pomocou týchto vplyvov bude človek rozvíjať geneticky poskytnuté vlohy, dispozície - až po najvyššiu možnú hladinu, ktorú by mohol jedinec dosiahnuť. Ak sa pohybuje dieťa v prostredí s dostatočným množstvom vhodných stimulácií, potom je reálny predpoklad, že dosiahne hornú hranicu svojho optima. V menej podnetnom prostredí sa môže stať, že aj nadpriemerné schopnosti mozgu zostanú ukryté, nerozvinuté. * Tretím dôležitým faktorom pre primeraný vývin funkcií mozgu je vlastná činnosť človeka (selfaktivita). Je to vlastne narábanie s genetickým kapitálom, jeho zveľaďovanie. Cez vlastnú vôľovú činnosť dieťa môže zveľaďovať svoje už nadobudnuté poznatky, činnosti, rozširovať svoj obzor, hľadať najvhodnejšie cesty pre ich získanie. Platí aj opačné pravidlo. Nechuť rozvíjať svoje schopnosti znižuje úroveň predpokladanej hladiny a schopnosti alebo dispozície zostávajú nerozvinuté. Ukazuje sa, že podmienenosť jednotlivých schopností od genetickej determinácie a vplyvov prostredia nie je rovnaká. Kým pohybové funkcie sú viacej ovplyvňované geneticky a viacej závisia od zrelosti mozgového tkaniva, rečové a rozumové schopnosti v podstatne väčšej miere závisia od stimulácie z prostredia. zdroj: http://www.radost.sk/tiptyzdna.php?show=more&action=show&IDrow=40&IDpage=1&IDorder=1

Psychologický vývin.

Vývin mozgu však nieje len o fyzickom počte mozgových buniek, ale aj o jeho schopnosti pracovať s týmito bunkami, z počítačovej terminológie by sme mohli povedať že mozog je hardvér a psychika je softvér. Čiže nestačí mať len veľa mozgových buniek, ale treba mať schopnosti s nimi aj pracovať. Toto učenie sa začína už v tele matky. Je vedecky dokázané že dieťa počúva čo sa okolo neho deje. Dokonca panujú názory, že pri počúvaní určitého druhu hudby môže matka ovplyvniť smerovanie dieťaťa po hudobnej stránke. Tiež je určite veľa iných faktorov, ktoré sú nieje prebádané, alebo dokázané. Je dokázané že dieťa sa po mozgovej a psychologickej časti vyvíja hlavne v rannom veku a je dokázané že tento vývin môže trvať celý život. Veľký vplyv má prostredie, teda podnety, ktoré dostáva dieťa čiže mozog a na základe týchto podnetov si dokáže mozog veci zapamätať, pracovať s informáciami a dokonca meniť rozdelenie a prispôsobenie častí mozgu, tak aby dokázal tieto informácie spracovávať efektívnejšie. Dokonca sú vypracované  (meditačné a iné) techniky, pri ktorých sa môže človek naučiť spracovávať informácie efektívnejšie. Napríklad techniky na zapamätanie, zrýchlenie reakcií, predstavivosť, alebo logiku. Je to akoby sme do programu mozgu nahrali určitý podprogram, ktorý nám pomôže pracovať s informáciami efektívnejšie.

Základný softvér pre stavbu človeka.

Základný softvér pre prácu s mozgovými bunkami dostáva človek už pri spojení sa spermie s vajíčkom matky vo forme DNA (Deoxyribonucleic Acid), v ktorej je zakódovaný kompletný plán ako postaviť človeka aj aj softvér  (teda program) ako postaviť mozog aj so základným programom ako sa má mozog správať tak aby sa mohol sám vyvinúť do štádia takej inteligencie, ktorá si uvedomí sama seba. Tieto základné informácie zdedí dieťa z časti matkinej i otcovej.

Samoučenie?

Kto by nechcel naprogramovať počítač ktorý sa bude sám učiť? Stačilo by raz ho naprogramovať a on by sa na základe toho začal sám učiť. No nebolo by to jednoduché? A predstavte si, nieje to nemožné. Dokonca by to malo byť jednoduché. V DNA bunky, je tento samo programovací softvér naprogramovaný. Je vôbec možné aby v tak miniatúrnej veci ako je bunka bol zakódovaný tak zložitý kód ktorý dokáže vytvoriť samoučiacu sa bytosť, ktorá dospeje k uvedomeniu si vlastnej existencie? Ako programátor viem že aj hocijaký jednoduchý softvér vyžaduje množstvo riadkov kódu aby plnil len nejaké jednoduché funkcie. Ako dlhý by bol softvér, ktorý by sa dokázal všetko sám učiť tak ako ľudský mozog?

Je to možné?

Genetická informácia organizmov je zapísaná v primárnej štruktúre molekuly DNA. Predstavuje ju poradie nukleotidov so 4 dusíkatými bázami. Teda pomocou 4 písmen: A, T, C, G je zapísaná celá genetická informácia. Vedcom pomerne dlho trvalo rozlúštiť je správne čítanie. Avšak rozlúštenie uvedeného princípu nám nedáva celý obraz ako naprogramovať stavbu človeka, to je trocha zložitejšia otázka. Predstavte si ako dokonale musí byť naprogramované DNA, keď je tam zakódovaný tak zložitý organizmus ako je človek, ktorý sa skladá z obrovského počtu buniek, ktoré sú zoskupené v takých kombináciach, aby tvorili kosti, svaly, nervy, mozog a všetky potrebné orgány, bez ktorých by telo nefungovalo. A k tomu všetkému ešte tento kód obsahuje kompletné plány na postavenie mozgu aj so základným softvérom, ktorý sa dokáže sám učiť, pretvárať mozok podľa vlastných potrieb až dosiahne samo uvedomenie si vlastnej existencie. A toto všetko obsahuje jediná bunka. Chcem vás ešte upozorniť ako dokonale musí byť DNA naprogramované, keď dochádza k jeho kombinácií od matky a otca a pritom len minimálne dochádza ku chybám, ktoré sú  nie až také časté pri tak zložitom systéme. Ako programátor si neviem dosť dobre predstaviť ako by som vedel automaticky skombinovať dva programy od dvoch rôznych ľudí aby bezproblémovo fungovali hneď po ich kombinácií.

Môžeme dekódovať DNA a získať návod?

Už vieme že všetko čo potrebujeme na stavbu počítača, je kompletne dešifrované DNA. Vedci zistili, že niektorý ľudia majú  genetické predispozície na určité choroby zakódované v DNA a táto DNA sa líši od zdravých pacientov. Toto nám však zďaleka nebude stačiť. Nestačí totiž vedieť len kde je chyba, alebo ktoré DNA má ako vyzerať, ale je potrebné vedieť akým spôsobom bunky toto DNA čítajú, ako ho spracovávajú. Musíme totiž pochopiť celý proces akým bunky rozumejú tomuto programu. To znamená že musíme ovládať programovací jazyk.

Čo potrebujeme?

Kompletne dekódované všetky časti DNA, aby sme vedeli:

• čo ktorá časť DNA znamená
• akým spôsobom sú čítané informácie z DNA
• akým spôsobom rsp. (programovacím jazykom) sú tieto informácie spracovávané

Dekódovanie DNA

Ak sme schopný prečítať kompletne celú DNA a získaný kód by sme vložili do dekódovacieho programu, tak by sme po určitom čase mali získať všetky informácie čo potrebujeme. Nič zložité že? Nemám však informácie či to už niekto skúsil. Je možné že áno. A ak áno, prečo sa mu nepodarilo dekódovať DNA? Je možné že je to preto lebo ako som už spomínal, DNA je veľmi zložité, informácií je tam tak veľa, že dnešné počítače ešte niesu schopné dekódovať tak zložitý a obsiahly kód.

Problémy pri dekódovaní DNA

Nakoľko pri dĺžke kódu DNA ktorý sa skladá zo 4 -roch prvkov môže vzniknúť až xxx (počet kombinácií sa mi nepodarilo zistiť, nakoľko som napriek hľadaniu nenašiel, ako dlhá býva DNA kyselina) kombinácií, je potrebné od kódu oddeliť časť zodpovednú za dekódovanie. Keďže nevieme ktorá časť kódu slúži na čo, tak je dosť problematické získať dekódovací kľúč, podľa ktorého by sme mohli DNA dekódovať. Každá bunka však tento kľúč obsahuje, inak by nemohla informácie z DNA spracovať a na základe nich sa chovať. Preto je potrebné dôkladnejšie preskúmať správanie buniek a na základe toho zistiť akým spôsobom tieto bunky dekódujú DNA. Čo je neuveriteľné tak je to, že bunky svoje DNA dekódujú mechanickým spôsobom, čo je pomôcka pre tých čo zostavujú dekódovací systém DNA. Nestačí však rozlúštiť DNA jednej bunky, ale všetkých buniek, aby sme zistili ako sa správa organizmus ako celok.

Počítačové dekódovanie:

Na to aby sme mohli dať jednoducho DNA do počítača a začali ho dešifrovať potrebujeme minimálne dve premenné a to: a) šifrovaný reťazec – v tomto prípade je to DNA b) nám zrozumiteľný výstup (v tomto prípade by ním mohol byť mechanický dekódovací systém bunky) Na základe toho získame dešifrovací kľúč. Samotný dešifrovací kľúč je zakomponovaný do DNA, ale nevieme na ktorom mieste, tak je dosť problematické ho získať odtiaľto. Keďže každá bunka podľa neho pracuje, je možné že by sa dal získať aj iným spôsobom, čo je však potrebné dôkladnejšie preskúmať. Z toho vyplýva že čisté počítačové dekódovanie nieje možné, lebo nevieme čo potrebujeme dostať ako výsledok.

Čo je to mechanický (chemický) dekódovací systém bunky?

Niektoré aminokyseliny kopírujú DNA tým že sa skladajú presne podľa vzoru reťazcov DNA, je potrebné aby sme zistili, akým vzťah má DNA ku stavbe konkrétnych aminokyselín a aj iných stavebných prvkov buniek. Postup na dekódovanie: Bez spolupráce medzi informatykmi a biológmi, nieje možné kompletne dekódovať DNA. Ak nám však medicína dodá potrebný výsledný výstup aspoň časti kódu, ktorý bude plniť určitú funkciu, tak je možné dekódovať celé DNA ak získame dekódovací kľúč, nakoľko sa sám tento kľúč musí nachádzať v DNA. DNA sa skladá z kobinácií 4roch prvkov. Čiže to nieje dvojková sústava na akú sme zvyknutý pri počítačových programoch. Pri tomto množstve údajov vzniká xxx kobinácií, ktorých dekódovanie by malo podľa mojich výpočtov pri najrýchlejších počítačoch sveta trvať xxx / f = t (treba doplniť počet kombinácií s výkonnosťou dnešných počítačov)

Ak získame kompletné plány.

Po rozlúštení DNA by sme mali získať kompletné plány na stavbu človeka, ako aj mozgu a softvéru na jeho ovládanie. Mozog, však nieje zostavený ako počítač, sú tam ale určité podobnosti. Mozog obsahuje neuróny, ktoré sú pospájané nie len s jedným neurónom, ale aj s inými, zatiaľ dostatočne dobre nevieme čo všetko si dokážu neuróny zapamätať, akým spôsobom spracovávajú informácie. Neuróny by sa dali skôr prirovnať k internetu, kde jeden počítač je spojený s ostatnými, pomocou siete. Neuróny dokážu totiž aj to čo počítač nedokáže a to vytvárať a rušiť mechanické spojenia s ostatnými neurónmi, čo počítačová sieť už dokáže. Nikto však zatiaľ nevie akým spôsobom dokážu komunikovať neuróny medzi vzdialenejšími neurónmi. Čo by sa malo tiež vyriešiť dešifrovaním DNA.

Prostriedky na stavbu superpočítača.

Máme dnes už prostriedky na stavbu počítača podľa návodu čo získame z DNA? Najskôr si musíme uvedomiť, že architektúra počítačov je momentálne stále na plošných spojoch, čiže, dá sa povedať že všetky súčiastky sú momentálne uložené na dvojrozmernej doske. Mozog je však troj rozmerný, čím značne získava na úspornosti miesta a znásobení výkonu, keďže neuróny sú v prepočte na počet prvkov bližšie k sebe, lebo môžu ísť aj do priestoru a nie len do strán. Keby sme mali kompletne okopírovať mozog a postaviť ho zo súčiastok ktoré máme dnes k dispozícii, tak si môžeme hneď vypočítať, aký veľký by bol počítač, ktorý by mal rovnaký počet spojení. A to dokonca za predpokladu že by sme dokázali urobiť 3D architektúru plošného spoja. Pri prepočte rátame s 3D architektúrou plošného spoja pri súčasnej veľkosti a vzdialenosti tranzistorov v prepočte na počet neurónov. Zároveň je potrebné zvýšiť počet prepojení jednotlivých súčiastok (neurónov), čiže použitie klasických tranzistorov nepripadá v úvahu. (obr. tranzistora) objem tranzistora + miesto na spoje * počet neurónov mozgu = objem počítača

Vytriezvenie

Teraz si uvedomte aký druh miniaturizácie ešte musíme dosiahnuť aby sme dokázali vyrobiť počítač o veľkosti mozgu s rovnakými schopnosťami.

Náhoda, či inteligencia?

Ako všetci dobre vieme a ako je už aj vedecky dokázané tak veci vytvorené inteligenciou sa dajú veľmi ľahko rozoznať od vecí vytvorené náhodou v prírode. Napríklad najnovší model auto, do ktorého vložil človek množstvo svojich schopností, sa dá veľmi ľahko rozoznať od balvanu na púšti, ktorý tam vytvorila príroda náhodne. Dokonca ani len jedinú súčiastku do tohto auta by sme v prírode nikdy nenašli, ktorú by tam príroda vytvorila náhodne sama.

Evolúcia je náhoda či inteligentný úmysel?

Teraz sa zamyslite nad tým akú úroveň v oblasti počítačov a medicíny musíme dosiahnuť aby sme dokázali napodobniť (prírodný) výtvor akým je mozog. Tiež sa zamyslite nad tým že všetko živé vzniklo postupnou, náhodnou evolúciou z nejakej prvej bunky, ktorá vznikla náhodou z nejakých prvých aminokyselín, ktoré vznikli náhodou z prvkov na zemi. A náhodou vznikol aj zložitý systém ktorý vytvoril ostatné bunky, tak aby sa usporiadali do fungujúcich orgánov a náhodou sa v nich sám naprogramuje zložitý softvér, ktorý dnes napriek všetkej inteligencii nedokážeme ani len pochopiť a nieto ho napodobniť.

Padne doteraz známa teória evolúcie?

Podľa doteraz známeho modelu by stačilo dať do skúmavky presné množstvo základných prvkov, zatrepať a za pár rokov tam budem mať nový, život v základnej bunkovej forme, pá

r rokov potrepať a budú mi z tej skúmavky vyliezať nové inteligentné bytosti. Inteligentný život v podobe ako je náš ľudský mozog je o toľko zložitejší ako postavenie nového najmodernejšieho auta, že ak by sme chceli uveriť že vznikol náhodou, na zemi spôsobom evolúcie, tak by to bolo to isté, ako keby sme verili že keď dáme do miešačky kus železa, a budeme miešať dostatočne dlho tak o pár rokov tam náhodou bude stáť nové auto.

Kto potom stvoril život na zemi?

Rýchlu odpoveď by ste teraz dostali od zástupcov rôznych náboženských smerov. Iný by vám povedali že ho sem priniesli mimozemšťania. Avšak ak by ho priniesli mimozemšťania, alebo by nás stvorila nejaká superinteligentná bytosť, ktorá stvorila tento vesmír, napriek tomu raz musel niekto vzniknúť ako prvý a ten mohol vzniknúť jedine náhodou. Z matematického hľadiska je teda všetko možné a teda je možné že keď budete dostatočne dlho skúšať šťastie tak aj motyka vystrelí. Preto si myslím že už onedlho niekto naprogramuje počítač, ktorý sa bude chovať podobne ako ľudský mozog. Len to chce trpezlivosť a skúšať a skúšať a skúšať a náhodou sa to určite podarí. Otázkou je. Bude dobrý alebo zlý? To nechám na vašej fantázií.

Ak sa vám tento článok páčil a chcete aby sa aj ostatní dozvedeli niečo nové, dajte like, alebo nazdielajte.
Máte iný názor a chcete ho zverejniť? Diskusia je tu práve pre vás!