Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 63, views: 16.856 •

Onderzoekers van een Canadese universiteit hebben een computersimulatie ontwikkeld van een menselijk brein. Hun model bestaat uit tweeŽnhalfmiljoen neuronen, een fractie van een echt brein. Toch kan het model relatief complexe taken volbrengen.

De neurowetenschappers van de Waterloo-universiteit in Canada hebben, onder leiding van Chris Eliasmith, het kunstmatige brein ontwikkeld. Spaun, een afkorting voor Semantic Pointer Architecture Unified Network, bestaat uit gesimuleerde neuronen die met elkaar communiceren middels elektriciteit en chemische moleculen, net als de actiepotentialen en neurotransmitters in biologische hersenen. De virtuele neuronen zijn in subnetwerken onderverdeeld die de functies en structuren van echte hersenen nabootsen.

Spaun krijgt input via een klein 28 bij 28 pixels tellend scherm, waarop reeksen getallen worden getoond. De hersensimulatie kan deze getallen niet alleen succesvol herkennen, maar de getoonde reeksen ook opslaan en patronen in de getallen achterhalen. Met een gesimuleerde robotarm kan een lijstje gereproduceerd worden, maar kunnen ook ontbrekende getallen in een reeks worden 'opgeschreven'. In totaal kan Spaun acht eenvoudige taken uitvoeren en presteert daarbij vergelijkbaar als een mens, die over tientallen miljarden neuronen beschikt.

Net als een menselijk brein, vertoont Spaun ook vergelijkbare fouten: zo kan het kunstmatige brein cijfers aan het begin of eind van een reeks beter onthouden dan die in het midden. Het model kan ook gebruikt worden om veroudering van hersenen te simuleren: door virtuele neuronen uit te schakelen, verandert de output van Spaun op een vergelijkbare manier als bij een ouder wordend brein. Spaun heeft wel een flink nadeel ten opzichte van menselijke hersenen: het simuleren van een seconde breinactiviteit kost enkele uren met een op 2,5GHz geklokt quadcoresysteem met 24GB geheugen.

Reacties (63)

Wel sterk als ze echt in AI slagen? Lijkt er wel op als ik het artikel zo lees. Dat belooft voor de toekomst...
toch denk ik zelf dat het niet mogelijk is om een Brain 100% na te bootsen is
Oh ik dacht BREIN stimuleren (nooo xD).

Ontopic:

Klinkt heel vet.
Ben benieuwd wanneer deze in robots gezet gaan worden, dan hebben we echt een probleem xD.
Maar leuk, misschien heeft de gaming industrie hier ook wat aan, maar vooral ook als mogelijke oplossing voor hersen beschadigingen in de verre toekomst o.i.d.
Zou wel vet zijn, een soort van co-processor in je hoofd hebben ;P
Hier sta ik toch wel van te kijken
het simuleren van een seconde breinactiviteit kost enkele uren met een op 2,5GHz geklokt quadcoresysteem met 24GB geheugen
Ik kan mezelf wel tot een machine bestempelen met een google hoeveelheid cores en meerdere google hoeveelheden RAM :p
Nu lukt het ze dus om een fractie van een brein na te bootsen, die voor 1 seconde brein-rekentijd enkele uren nodig heeft. Het is een kwestie van tijd om het steeds groter en steeds sneller te kunnen maken...
Een idee voor de onderzoekers om ook over te gaan op BOINC

Tweakers kent ook een team dat computerkracht ter beschikking stelt hieraan De dutch power cows en hun website

Boinc is gedistributeerde computer kracht, iedereen doet mee met rekentaken die de onderzoekers aanbieden op hun project. Zelf doe ik zeer actief mee bij milkyway@home

Totaal is er een enorme rekenkracht actief op boinc. Allemaal vrijwilligers die mee doen met hun computers, en soms zelfs mensen die pc's bouwen puur voor boinc projecten en de competitie daar omheen.

Als dit project op boinc komt zal de simulatie vele malen sneller gaan doordat er honderden gigaflops beschikbaar komen. Dan is het een kwestie van seconden voor simulaties.

Erg mooi project, maar ik blijf het raar vinden hoe een computer (die de simulatie berekend immers) dan in de simulatie weer een gegeven kan onthouden of vergeten. Een computer kan toch alleen "logisch" denken (1 of 0) dus hoe kan hij dingen vergeten naarmate de simulatie minder word. Er bestaan ook geen echte randomizers voor wachtwoorden wat nog steeds problemen oplevert. Er is altijd een patroon.

Een mooi project, hopelijk maken ze de stap naar distributed computing (bijvoorbeeld BOINC)


EDIT: bij boinc op het moment 7,300.116 TeraFLOPS De helft van de grootste supercomputers.....

[Reactie gewijzigd door aadje93 op 30 november 2012 11:42]

Zeker niet als je het vergelijkt met het energie verbruik. De hersenen verbruiken zo'n 20% van onze calorie innamen. Gemiddeld 2500 kilocalorie per dag. Dit is dus zo'n 500 kilocalorie, ofwel zo'n 2 MJ.

Deze hoeveelheid heb je al verbruikt met minder dan 0,6kWh.
de vraag is natuurlijk wat er van een mens over blijft als het brein dood is....
en zelfs al sla je alle herinneringen op in een computer in je kop, ben JIJ dan nog wel echt JIJ, of ben je dan gewoon een wandelende mysqldatabase.

stel dat de mens inderdaad bestaat uit 2 losse componenten, de hersenen (besturing) en de ziel (bestuurder). zou die bestuurder dan wel in staat zijn toch interactie met een computer-simulatie?

ik zie er weinig toekomst in...
Op zich is AI niet zo heel moeilijk; een simpel neuraal netwerk kan veel van deze taken ook uitvoeren, inclusief bijbehorende 'graceful degredation' bij missende neuronen en 'pattern completion' bij incomplete input.

Een normaal neuraal netwerk is echter zeer abstract; hetzelfde wordt ook wel gepoogd met meer realistische neuronen, maar dat vergt, zoals hier maar weer eens wordt gedemonstreerd, erg veel rekentijd.

Persoonlijk vind ik het Blue Brain Project dan nog interessanter: die gaan voor een zo realistisch mogelijke nabootsing van (delen) van het brein. Het ligt ook in de planning om binnen een paar jaar een volledig rattenbrein na te bootsen.

De verwachting is ook dat met een jaar of tien, computers snel genoeg zijn om ook een mensenbrein na te bootsen (aldus Markram). Daarvoor is dit soort onderzoek essentieel, om alle onderdelen en interacties uit te vogelen (die is in simulaties van dergelijke precisie helaas lang niet zo vanzelfsprekend als in een "normaal" neuraal netwerk). Het zou me niet verbazen als we binnen enkele decennia een volwaardig mensenbrein kunnen simuleren :)

[Reactie gewijzigd door FragFrog op 30 november 2012 11:53]

loolz dacht ik eerst ook, maar toen zag ik die miljoen na de 2.5 staan.
Daardoor klopte dat verhaal al niet meer.
Ik denk dat je het getal "googol" bedoelt, in plaats van het bedrijf google inc? ;)
dat moet maar net kunnen... 1`van de grote problemen achter boinc is dat het aan elkaar geknoopt is van consumenten dsl lijntjes...

als je hersenen simuleerd zou je ook op netwerk niveau wat meer kracht moeten hebben.... omdat de daadwerkelijke aankomst tijd belangrijk is in dit soort simulaties...
lol, doet me denken aan dit:
http://www.youtube.com/watch?v=pcAyd6LokWo

Spoiler: rattenhersens in een dish die een straaljager leert vliegen. beetje robocop achtige tafrelen
10 jaar lijkt me hopeloos optimistisch gezien de performance die daar voor nodig gaat zijn. Zelfs als er conceptuele doorbraken komen, zoals efficiŽnt brein-simulatie in hardware, zie ik dit niet gebeuren.

Hoeft ook niet, want het wordt lang voor die tijd al interessant. Simpel voorbeeld om dat te illustreren aan de hand van een vraag: Hoe complex en intelligent moet een brein simulatie worden om het uitschakelen ervan een moreel verwerpelijke daad te maken. ?
Dat valt me eigenlijk nog tegen. De snelste supercomputer op dit moment heeft 27.112,5 TF. Bijna 4x zo snel als heel BOINC.

(BOINC is wel maar actief op 5% van alle computers. Maar wss zal het zelden boven de 10% uitkomen)
Ach ja, dus 1 seconde op enkele uren (3.5 ofzo) en 2.5 miljoen op mijarden neuronen levert een factor 3.5*60*60*5000=63.000.000 op. Geeft even een beeld van wat jij een "kwestie van tijd" noemt. Daarnaast is het model wat ze hier hebben gebruikt een vreselijk versimpeld model, want je moet daar nog even bij nemen dat het gros van de interacties die in hersenen gebeuren totaal niet begrepen worden momenteel... laat staan dat we het in een model kunnen stoppen. De hoeveelheden aan feedback die kunnen gebeuren (ook veelal ruimtelijk) zijn echt ongelovelijk. Ik ben zelf student medische natuurwetenschappen, en het zou je echt verbazen hoe vaak je hoort bij het brein dat we gewoon geen enkel flauw idee hebben hoe veel pathways en systemen werken. Dat we ternauwernood door hebben wat het begin en het einde vaak is. Hoe dan ook, m'n punt is niet dat het onmogelijk is om een virtueel brein te creeeren, maar dat het niet simpelweg een kwestie van tijd is om het huidige model te vergroten alleen.
Oh ik dacht BREIN stimuleren (nooo xD).
Met neuronen stimuleren van de stichting van Kuik zou geen kwaad kunnen... Kunnen ze daar ook eens nadenken over een zinvol systeem om de zogenaamd gederfde inkomsten van platenmaatschappijen in juiste banen te leiden. Meedenken met het 3C-DA-platform?

On-topic:

hiermee zouden op lange termijn levens gered kunnen worden, door de echt gevaarlijke beroepen (militair, brandweer etc) te voorzien van intelligente verkenners.

Aan de andere kant: kennen jullie de terminator films nog, met Arnie? Gevaarlijke techniek dus...
Hieronder een wat uitgebreidere comment geschreven, maar ik wil even de kanttekening maken dat schatting over brein simulaties kant nog wal raken, want biologisch hebben we nog eigenlijk geen flauw idee hoe het brein werkt. Ik doe nu medische natuurwetenschappen aan het VU en zodra je het over het brein hebt hoor je echt binnen de eerste paar zinnen dat we over ieder mogelijk onderwerp gewoon geen flauw idee hebben hoe het exact werkt. En om een virtueel brein te creeeren draait het niet alleen om rekenkracht (waar we dus geen flauw idee kunnen hebben hoeveel we nodig hebben) maar ook om biologisch begrip (wat we nog lang niet hebben).
Over 20 jaar doen robots alles en wij mensen nix meer
Erg mooi project, maar ik blijf het raar vinden hoe een computer (die de simulatie berekend immers) dan in de simulatie weer een gegeven kan onthouden of vergeten. Een computer kan toch alleen "logisch" denken (1 of 0) dus hoe kan hij dingen vergeten naarmate de simulatie minder word. Er bestaan ook geen echte randomizers voor wachtwoorden wat nog steeds problemen oplevert. Er is altijd een patroon.
Natuurlijk is er een patroon. In dit geval is dat de activatie van de gesimuleerde neuronen, en die voldoet gewoon aan regels. Zo hangt de activatie van een neuron af van de tijd sinds de laatste prikkel, de sterkte ervan, het aantal gestimuleerde dendrieten, eventuele regulerende (neuro)hormonen, mogelijke hyperpolarisatie, etc.
De activatie kan berekend worden, en diezelfde activatie bepaalt wat het gesimuleerde brein wel en niet kan onthouden.

Het is niet zo dat omdat het brein niet per se digitaal is, dat een computer dat niet kan simuleren. Het weer, ontploffingen van atoombommen, zwarte gaten, etc. zijn ook niet per se digitaal, maar daar worden wel computers voor ingezet om ze te simuleren.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Populair: Tablets Samsung Smartphones Beheer en beveiliging Google Apple Sony Games Consoles Politiek en recht

© 1998 - 2014 Tweakers.net B.V. onderdeel van De Persgroep, ook uitgever van Computable.nl, Autotrack.nl en Carsom.nl Hosting door True

Beste nieuwssite en prijsvergelijker van het jaar 2013