Фізика майбутнього

Але коли я ходив поміж численними стійками з консолями, з яких складається Blue Gene, то не міг стримати подиву від того, що ця приголомшлива комп’ютерна потужність може імітувати тільки мозок миші і то лише на кілька секунд. (Це не означає, що Blue Gene може імітувати поведінку миші. Сьогодні науковці заледве можуть змоделювати поведінку таргана. Радше це означає, що Blue Gene може імітувати те, як збуджуються нейрони в мозку миші, а не її поведінку.)

Насправді над моделюванням мозку миші працює декілька груп науковців. Один амбітний проект має назву Blue Brain, і ним керує Генрі Маркрам з федеральної політехнічної школи Лозанни у Швейцарії. Він почав роботу 2005 року, коли зміг добути компактну версію Blue Gene лише з 16 000 процесорів, але вже за рік йому вдалося змоделювати колонку неокортекса щура - частину неокортекса, що містить 10 000 нейронів і 100 мільйонів з’єднань. Це було епохальне досягнення, оскільки означало, що з біологічного погляду можливо повністю проаналізувати структуру одного з важливих компонентів мозку, нейрон за нейроном. (Мозок миші складається з мільйонів таких колонок, що повторюються знову й знову. Відтак, змоделю- вавши одну з них, ми починаємо розуміти, як працює мозок миші.)

У 2009 році Маркрам оптимістично заявив: “Немає нічого неможливого в тому, щоб змоделювати мозок людини, і ми можемо зробити це за десять років. Якщо ми змоделюємо його правильно, то він повинен розмовляти й мати інтелект і поводитися дуже схоже на людину”.¹² Він, однак, застерігає, що для цього потрібний суперкомп’ютер, у 20 000 разів потужніший за сучасні суперкомп’ютери і з пам’яттю в 500 разів більшою за весь обсяг сучасного інтернету.

То що ж є перешкодою на шляху до цієї грандіозної мети? Для науковця відповідь проста: гроші.

Оскільки базовий принцип зрозумілий, Маркраму здається, що він може впоратись із цим завданням, просто вкладаючи в нього гроші. Він каже: “Це не питання років, це питання доларів... Усе залежить від того, чи суспільство цього хоче. Якщо суспільство хоче цього за десять років, то воно одержить це за десять років. Якщо суспільство хоче цього за тисячу років, то ми можемо почекати”.¹³

Однак іще одна група науковців б’ється над тією самою задачею, збираючи найпотужніший в історії суперкомп’ютер. Ця група користується найновішою версією комп’ютера Blue Gene, що має назву Dawn і теж розташований у Ліверморі. Dawn із його 147 456 процесорами і 150 000 гігабайтів пам’яті являє собою справді приголомшливе видовище. Він приблизно в 100 000 разів потужніший за комп’ютер, що стоїть на вашому столі. Цю групу науковців очолює Дхармендра Модха, і на їхньому рахунку вже є низка досягнень. У 2006 році групі вдалося змоделювати 40 відсотків мозку миші. У 2007 році науковці змоделювали 100 відсотків мозку щура (що містить 55 мільйонів нейронів - значно більше, ніж мозок миші).

А 2009 року ці науковці побили ще один світовий рекорд. їм удалося змоделювати один відсоток кори головного мозку людини - або, грубо кажучи, кору головного мозку кота, що містить 1,6 мільярда нейронів з 9 трильйонами з’єднань. Однак ця модель була повільна, її швидкість становила близько 1/600 швидкості людського мозку. (Якби вона містила лише мільярд нейронів, то швидкість була б значно більша - близько 1/83 швидкості людського мозку.)

“Це телескоп Габбла для розуму, лінійний прискорювач для мозку,” - гордо заявляє Модха, відзначаючи велетенський масштаб цього досягнення. Оскільки мозок людини містить 100 мільярдів нейронів, ці науковці вже бачать світло в кінці тунелю. їм здається, що модель усього людського мозку вже не за горами. “Це не просто можливо, це неминуче. Це неодмінно станеться”, - каже Модха.¹⁴

Утім, моделювання цілого людського мозку пов’язане з серйозними проблемами - передусім проблемою споживання енергії і тепловиділення. Комп’ютер Dawn пожирає мільйон ват електроенергії і виділяє стільки тепла, що йому потрібно 6 675 тон кондиційного обладнання, крізь яке проходить 2,7 мільйона кубічних футів холодного