Math   Science   Chemistry   Economics   Biology   News   Search

> Brain and computer Issue: 2012-2 Section: 17-19

English

 

Cosmin Manolescu, Vlad Enache

 

În secolul 21 Computerul personal a devenit un obiect monden, folosit de majoritatea oamenilor zi de zi. Dar pentru ce?

Pentru divertisment, comunicare, lucrări, transfer de date, etc.

Dar, pe câți dintre noi ne intreresează cu adevărat povestea acestui aparat, indispensabil în ziua de azi și în special oare ce ne rezervă viitorul?

Propunem, pentru început, o mică lecție de istorie!

 

Introducere in lumea IT-ului

Computerul actual se bazează pe principii descrise de John von Neumann:

  1. 1. Trebuie să posede un mediu de intrare, prin intermediul căruia să se poată introduce un număr nelimitat de operanzi și instrucțiuni. DECLARARE;
  2. 2. Trebuie să posede memorie, din care să se poată citi instrucțiunile și operanzii și în care să se poată memora rezultatele. CITIRE;
  3. 3. Trebuie să posede o secțiune de calcul, capabilă să efectueze operații aritmetice și logice, asupra operanzilor din memorie. PRELUCRARE;
  4. 4. Trebuie de asemenea să posede un mediu de ieșire, prin intermediul căruia un număr nelimitat de rezultate să poată fi transmise de către utilizator. SCRIERE.

Aceste principii stau la baza logică a modului de organizare a unui calculator, atât la nivel de hardware cât și în ceea ce privește software-ului. Acesta este modul în care operează un computer, dar trebuie notat și modelul din natură pe baza căruia ideea de computer a fost concepută. Modelul natural este chiar creierul uman. Ideea a fost prezentată pentru prima oară de medicul român Ştefan Odobleja care o dezvoltă în lucrarea sa Psihologia Consonantistă, în 1938, cu zece ani înainte de a fi publicată de Norbert Wiener, cel care este considerat astăzi părintele ciberneticii.

 

Creierul şi relaţia sa cu Calculatorul

Creierul, parte a sistemului nervos central, se află în craniu. Este alcătuit de o multitudine de neuroni legați între ei prin sinapse. Prin sinapse trec informațiile sub formă de impulsuri electrochimice, formând câmpuri electrice. El controlează văzul, auzul, gustul, mirosul și echilibrul. Creierul este și locul gândirii și conștiintei umane.

Deși neuronii sunt identici, ei participă la sarcini diferite, fiind în acest sens grupați în lobi: lobul frontal, lobul occipital, lobul parietal și lobul temporal, astfel încât diferitele semnalele care vin în creier au o destinație fixă. De exemplu, lobul frontal are abilitatea de a recunoaște consecințele care vor rezultă din acțiunile curente, de a corecta și suprima un comportament neacceptabil social, și de a determina asemănări și diferențe în anumite fenomene și situații.

Așadar, acesta este implicat în funcții mentale superioare.

Modul de funcționare al creierului nu este deloc diferit de modul în care computerul operează descris mai sus, se bazează pe același set de pași.

- DECLARAREA: Informațiile din exterior sunt captate de către organele senzoriale care apoi le transformă în impulsuri electrice. Aceastea vor fi transmise cu ajutorul nervilor specializați către creier, în funcție de locul unde se procesează.

- CITIREA: Primind stimulii noi, creierul începe să-i compare cu alte informații asemenatoare din memoria sa.Din acest motiv noi nu ne mai mirăm când vedem, de exemplu, o lampă noua, deoarece creierul recunoaște ideea de bază a lămpii, indiferent culoarea sau mărimea.

- PRELUCRAREA: După ce recunoaște sau înțelege (pentru un fenomen este complet nou) impulsurile brute ale stimuliilor, creierul începe să facă o multitudine de operații cu ele.:Informațiile provenite de la impulsuri sunt combinate (procesul de imaginație), aranjate pe categorii și prototipuri, stocate, iar într-un final, dacă nu mai are nevoie de ele, șterse din memorie.

- SCRIEREA: Această fază se referă la furnizarea unor comenzi, pe bază informațiilor primite, către sistemele interne (ex: sistemul endocrin, sistemul muscular etc.) sau externe, respectiv la comunicarea cu exteriorul (informația prelucrată este prezentată altor oameni prin vorbire, scriere, etc).

În concluzie computerul are multe în comun cu creierul.

Acesta este responsabil de procesarea informațiilor, precum și coordonarea tuturor acțiunilor noastre, așa cum microprocesorul coordonează acțiunile desfășurate de un calculator.

 

Câteva evoluţii posibile ale IT-ului

Să ne gândim la viitorul acestui aparat, din perspectivă analogiei creier-computer.

 

1. Reţea de computere organizate neuronal

O prima îmbunătățire ce nu necesită modificări la nivelul hardware ar fi crearea unei rețele de computere interconectate, care și-ar putea împarți spre rezolvare sarcini complexe. Pentru a explica mai bine acest concept să ne gândim la cum este alcătuit și cum funcționează creierul. Acesta este format din neuroni identici, care pot efectua sarcini similare. Acești neuroni sunt apoi grupați în clustere (grupuri - denumite lobi), care sunt setate pe îndeplinirea anumitor sarcini (văz, vorbire, etc). Similar am putea vorbi o rețea de computere identice care însă se grupează și își distribuie anumite sarcini, în cadrul unui proiect complex. Să luăm exemplul unei fabrici : gândiți-va la un computer central, un server, căruia omul îi atribuie o sarcină complexă. Serverul va comunica cu toate aparatele din acea fabrică, alocând sub-sarcini mai simple fiecărui aparat.

Ulterior, serverul va culege rezultatele individuale produse de celelalte aparate și va sintetiza un rezultat final.

 

2. Capacitatea de a produce idei noi (Inteligență artificială)

Abilitatea de a crea este o caracteristică foarte importantă a oamenilor, dar dacă și computerele ar putea fi capabile să creeze lucruri noi? În prezent calculatoarele învăța după teoria creaționista. Astfel, toate ceea ce știe calculatorul provine de la cel care îl programează. Ce-ar fi dacă ar putea să învețe dintr-o perspectivă evoluționista. Respectiv am putea învăța calculatorul să extragă informații din mediul extern, să le proceseze și să le combine urmărind crearea și imaginarea de lucruri noi.

Imaginația este o recombinare a informațiilor stocate în memoria noastră. Așadar, dacă un computer ar putea combina singur, creativ, pornind de la o anumită sarcină dată de către oameni, elemente din memoria sa?

 

3. Conștiința

Ar fi poate cea mai mare îmbunătățire adusă unui computer,această i-ar da posibilitatea să gândească absolut orice gândim noi. Imaginați-va ce ar fi dacă am combina logica și puterea de calcul a unui computer cu abilitățile noastre de a înțelege fenomenele înconjurătoare,de a ne adapta la ele și de a crea altele noi.Această idee a fost aprig dezbătută în ultimii ani,fiind subiectul multor filme SF. Mulți se întreabă dacă este necesară așa o evoluție a computerelor, vor fi ele in continuare capabile să ne ajute în treburile noastre dacă vor conștientiza?

 

Noi credem că, deși ar însemna o mare reușită din punct de vedere biologic și tehnologic, să-i atribuim computerului conștiință nu ar fi o idee așa de bună. Pe de o parte am crea o ființă care gândește ca un om, așadar nu va avea nici un motiv să ne slujească, va avea propria lui voința, iar pe de altă parte ar fi cu mult mai inteligent decât noi, capabil de o gândire mult mai amplă și mai rapidă ca a noastră, care ar putea vedea în noi dușmani.

 

Îmbunătățirea computerului ar trebui să fie o prioritate pentru noi, dar acesta nu trebuie să depășească niciodată stadiul de simplă unealtă în folosul umanității!

 

Bibliography

 

Iconography

  • Almanah Ştiinţă şi Tehnică
  • Revista Ştiinţă & Tehnică