Ist es theoretisch möglich, ein menschliches Gehirn auf einem Computer zu emulieren?

Question

Unser Gehirn besteht aus Milliarden von Neuronen, die im Wesentlichen alle von unseren Sinnen eingehenden Daten verarbeiten, unser Bewusstsein, unsere Emotionen und unsere Kreativität sowie unser Hormonsystem usw. steuern.

Ich bin völlig neu auf diesem Gebiet, aber hat nicht jedes Neuron eine feste Funktion? Z.B.: Wenn ein Signal der Stärke x eintritt, wenn das letzte Signal vor x ms war, leite es um.

Nach dem, was ich in Biologie über unser Nervensystem gelernt habe, zu dem auch unser Gehirn gehört, bestehen beide aus einfachen Neuronen, Es scheint mir, als sei unser Gehirn ein großer, komplizierter Computer. .

Vielleicht so kompliziert, dass Dinge wie Intelligenz und Kognition möglich werden?

Da das Komplizierteste an einem Neuron so ziemlich die chemischen Aspekte der Erzeugung eines elektrischen Signals sind, sich selbst am Leben zu erhalten und sich schließlich zu teilen, sollte es ziemlich einfach sein, einige davon auf einem Computer zu emulieren, oder? Sie werden sich nicht darum kümmern müssen, Ihr virtuelles Neuron am Leben zu erhalten, oder?

• Wenn Sie eine einzeln Neuronen auf einem Computer, was nicht allzu schwer sein dürfte, könnte man theoretisch mehr als 1000 Milliarden davon emulieren und so Intelligenz, Kognition und vielleicht sogar Kreativität nachbilden?

In meiner Frage lasse ich die folgenden Aspekte außer Acht:

• Geschwindigkeit unserer heutigen (Super-)Computer
• Ein Programm zur Emulation von Neuronen schreiben

Ich weiß nicht viel über dieses Thema, bitte sagen Sie mir, wenn ich etwas falsch verstanden habe :)

(Mein geheimes Ziel: Eine Kopie meines Gehirns anzufertigen und sie auf einer 10-Millionen-TB-Festplatte zu speichern und jemanden zu veranlassen, sie in der Zukunft zu starten)

Answer 1

Eine neuronenähnliche Schaltung kann mit einer Handvoll Transistoren aufgebaut werden. Sagen wir, man braucht im Durchschnitt etwa ein Dutzend Transistoren. (Siehe http://diwww.epfl.ch/lami/team/vschaik/eap/neurons.html für ein Beispiel).

Ein Schaltkreis von der Größe eines Gehirns würde 100 Milliarden solcher Neuronen (mehr oder weniger) erfordern.

Das sind 1,2 Billionen Transistoren.

Ein Quad-Core Itanium hat 2 Milliarden Transistoren.

Man bräuchte einen Serverschrank mit 600 Quad-Core-Prozessoren, um die Größe eines Gehirns zu erreichen. Denken Sie an 15 Millionen US-Dollar für den Kauf der Server. Sie brauchen ein Energiemanagement und eine Kühlung sowie Grund und Boden, um dieses Chaos zu unterstützen.

Ein wichtiges Problem bei der Simulation des Gehirns ist der Maßstab. Das tatsächliche Gehirn verbraucht nur ein paar Watt. Der Stromverbrauch beträgt 3 quadratische Mahlzeiten pro Tag. Ein Pint Gin. Die Wartung beträgt 8 Stunden Ausfallzeit. Die Immobilie ist ein 42-Fuß-Segelboot (22 Nettotonnen Volumen, wie Schiffe gemessen werden) und ein Platz, um den Haken zu setzen.

Ein Serverkäfig mit 600 Quad-Core-Prozessoren verbraucht viel mehr Energie, Kühlung und Wartung. Um diese "gehirngroße" Serverfarm am Laufen zu halten, wären zwei Vollzeitkräfte erforderlich.

Es scheint einfacher zu sein, den beiden Leuten beizubringen, was man weiß, und die Investition in Hardware zu überspringen.

Answer 2

Roger Penrose vertritt die These, dass das menschliche Bewusstsein nicht algorithmisch ist und daher nicht von einem herkömmlichen digitalen Computer vom Typ Turing-Maschine modelliert werden kann. Wenn das so ist, kann man es vergessen, ein Gehirn mit einem Computer zu bauen...

Answer 3

Es ist möglich, ein Neuron zu simulieren, und daher ist es theoretisch auch möglich, ein Gehirn zu simulieren.

Die beiden Dinge, die mich immer wieder stutzig machen, sind jedoch Input und Output.

Wir haben eine sehr große Anzahl von Nervenenden, die alle einen Input für das Gehirn liefern. Ohne sie ist das Gehirn nutzlos. Wie können wir etwas so Kompliziertes wie das menschliche Gehirn simulieren, ohne auch den gesamten menschlichen Körper zu simulieren?!

Output: Wenn das Gehirn alle Eingaben "verarbeitet" hat, was ist dann der Output, den es erhält? Wie könnten Sie sagen, dass die "Kopie" Ihres Gehirns tatsächlich Sie selbst sind, ohne dass Sie sie an einen echten menschlichen Körper anschließen, der sprechen und Ihnen etwas sagen kann?

Alles in allem ein faszinierendes Thema!!!!

Answer 4

Das Hauptproblem bei der Simulation neuronaler Netze (und das menschliche Gehirn ist ein neuronales Netz) besteht darin, dass sie kontinuierlich arbeiten, während digitale Computer in Zyklen arbeiten. In einem neuronalen Netz arbeiten also verschiedene Neuronen unabhängig voneinander parallel, während man in einem Computer nur diskrete Systemzustände simuliert.

Aus diesem Grund ist die adäquate Simulation echter neuronaler Netze derzeit sehr problematisch und wir sind weit davon entfernt.

Answer 5

はい。 Projekt Blaues Gehirn ist nahe dran, und ich glaube, dass nach dem Mooreschen Gesetz ein 1000-Dollar-Computer bis 2049 fertig sein wird.

Das Hauptproblem besteht darin, dass unser Gehirn weitgehend auf der Steuerung eines menschlichen Körpers basiert, was bedeutet, dass unser Sprachverständnis und unsere Sprachproduktion, die Grundlage unseres Denkens auf hoher Ebene und der semantischen Objekterkennung, stark an seine potenziellen und geübten Ausgaben für Kehlkopf, Zunge und Gesichtsmuskeln gebunden ist. Darüber hinaus sind unsere Belohnungssysteme mit Signalen verknüpft, die Nahrung und soziale Anerkennung signalisieren, was im Allgemeinen nicht die Ziele sind, die wir einer gehirnbasierten KI zugestehen wollen.

Eine exakte Simulation des menschlichen Gehirns wird nützlich sein, um die Auswirkungen von Drogen und anderen Chemikalien zu untersuchen, aber ich denke, dass die nächsten Schritte darin bestehen werden, Bahnen zu isolieren, die uns Dinge ermöglichen, die für Computer schwierig sind (z. B. visuelles System, fusiformer Gyrus, Gesichtserkennung), und neue Strukturen zur Darstellung von Konzepten zu entwickeln oder bekannte Strukturen zu verändern.