(MTI-Press) - A mesterséges agy biológiai metaforája - a nyilvánvaló asszociációra építve - már a számítástechnika 1940-es évekbeli hőskorában megjelent. Az első számítógépeket - szobányi méretű behemótokat - "óriási" vagy "elektronikus" agyakként emlegették a korabeli szalagcímekben és a mindennapi beszédben egyaránt. És ahogy a számítógépek egyre több, emberek által végzett tevékenység elvégzésére váltak alkalmassá - így például megtanultak sakkozni -, meghonosodott a "mesterséges intelligencia" fogalma.

    
A repülőgépek nem verdesnek a szárnyaikkal
    
    Jóllehet a metafora biológiai jellegű, a mesterséges intelligencia kidolgozására irányuló törekvés nem a biológusok, hanem a mérnökök érdeme. Ahogy a beszédfelismerés területén úttörő szerepet játszó Frederick Jelinek fogalmazott: "a repülőgépek nem verdesnek a szárnyaikkal".
    Mindazonáltal a biológiai elvek is egyre inkább teret nyernek az informatikában. A szemlélet szükségszerű megváltozását a neurológia és a számítástudomány fejlődése eredményezte.
    Belátható távolságnyira került a hagyományos számítógépes tervezés fizikai korlátainak lebontása - még ha nem is a napokban valósul meg, de elég hamar számítani lehet rá. A nanoáramkörök sokkal tovább nem zsugorodhatnak, a mai, csúcsra járatott chipek túlmelegszenek, ez pedig fékezi az áramkörök fejlesztéseit. Annál közelebb kerülünk ezekhez határértékekhez, minél inkább növekszik a számítási kapacitás iránti igény az érzékelők, az online kereskedelem, a közösségi hálózatok, a videostreamek, a vállalati és kormányzati adatbázisok új és egyre nagyobb számú digitális adatainak feldolgozására és hasznosítására.
    Ahhoz, hogy meg lehessen felelni ezeknek az újszerű kihívásoknak - a világ energiatartalékainak elherdálása nélkül - egészen más megközelítésre lesz szükség. És a tudósok szerint a biológia készen áll arra, hogy a metaforaszerepnél nagyobb mértékben járuljon hozzá a megoldáshoz. "Minden alkalommal, amikor eljutunk idáig, a biológia nyújt támpontot ahhoz, hogyan kell közelíteni a számítástechnika határaihoz" - nyilatkozta a The New York Timesnak John E. Kelly, az IBM kutatási igazgatója.

Elég 20 wattnyi energia
    
    Kelly a Watsonra utalt: a cég számítógépe a Legyen Ön is milliomos! amerikai változatában két korábbi - emberi - bajnokot is legyőzött. Igaz, működéséhez 85 000 wattnyi energiára van szüksége, míg az emberi agy beéri mindössze 20 wattal is - vagyis "jól ki van találva" az evolúció.
    Az egyetemi és vállalati laboratóriumokban világszerte számos, a biológia inspirálta kutatást végeznek a számítógépes szakemberek. De ezek között is megkülönböztetett érdeklődésre tarthat számot az, amelyikben az IBM kutatói mellett négy egyetem - a Cornell, a Columbia, a Wisconsini és a Kaliforniai Egyetem - szakemberei vesznek részt.
    Az informatikusok és a neurológusok együttműködésével megvalósuló program három évvel ezelőtt kezdődött, és igen biztató eredményeket produkál, olyannyira, hogy ezt tavaly augusztusban a DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency - a Pentagon kutatási ügynöksége) újabb 21 millió dollárnyi finanszírozási forrás rendelkezésre bocsátásával ismerte el. Így a projekt támogatottsága összesen már 41 millió dollárnál tart.
    
Neuroszinaptikus mikroprocesszor
    
    Az elmúlt hónapokban a csapat kifejlesztette a "neuroszinaptikus" mikroprocesszor prototípusát, amely már jóval inkább a neuronokhoz és a szinapszisokhoz hasonlóan működik, mint a hagyományos félvezetőkhöz.
    A projekt tapasztalatai megmutatták, hogy milyen tervezési elveket, koncepciókat és technikákat érdemes kölcsönözni a biológiától a számítástechnika határainak kitágításához, és azt is, hogy mit nem lehet alkalmazni, vagy minek nincs értelme. Kezdetben a program vezetője - Dharmendra S. Modha, az IBM kutatója - úgy határozta meg a kutatás célját, hogy a mérnököknek az emberi agy felépítésének, funkciójának és működésének elemzésével, egyfajta "fordított mérnöki tevékenységgel" (reverse-engineering) kell modellezniük a gondolkodás technológiai alapjait. A projekt szuperszámítógépes szimulációkkal indult, amelyekkel az állati agy összetettségéről kívántak mintát szerezni - először egy macskáéról, majd egy majoméról. A tudományos világ blogjaiban és online fórumaiban néhány neurológus azonban élesen bírálta az IBM-et, amiért túlzott követeléseket és célokat támasztott a programmal szemben, amelyeket az nem valósíthat meg.
    Mostanság az IBM San José-i Almaden Kutatóközpontjában nem sok szó esik az emberi aggyal kapcsolatos reverse-engineeringről. Ugyanakkor a szűk időkerettel meghatározott nagy ívű célkitűzések - magyarázta Modha - akkor is részei maradnak a kutatásnak, ha a velük kapcsolatos kommunikáció korábban túlzásokat és félreérthető elemeket tartalmazott.
    "Azt eldönteni, hogy merre ne menjünk, ugyanolyan fontos, mint azt, hogy merre igen - szögezte le. - Nem próbáljuk meg reprodukálni az emberi agyat, hiszen ez lehetetlen: egyszerűen nem tudjuk, hogyan működik."
    
Öntanuló technológia
    
    A tudományágakon átívelő párbeszéd és vita mindazonáltal segített meghatározni a kutatások irányát a DARPA által kitűzött céloknak megfelelően: a technológiának önszervezőnek kell lennie - tehát képesnek kell lennie a tanulásra, nem csupán reagálni a hagyományos programozási parancsokra -, és csak nagyon kevés energiát szabad fogyasztania.
    Modha 2010 elején hozta meg azt a döntést, amely a jelenlegi pályájára állította a programot: a biológiailag inspirált chip fejlesztésének kell elsőbbséget élveznie. Tény, ennek következtében egy sor olyan kísérleti szoftver ment veszendőbe, amely addigra már elkészült, de a chip elsőbbsége mindenesetre koherens tervet eredményezett. (folyt.)