مدل کامپیوتری از یک تک ستون نئوکورتیکال ]1] مغز یک موش

(مقدمه ای برای شبیه سازی مغزانسان)

یک قدم به جلو برای ساخت مغز مصنوعی انسان  

مدل کامپیوتری از یک تک ستون نئوکورتیکال مغز موش(عکس :IBM) 

گروهی از دانشمندان نوروساینس درموسسه تحقیقاتی کشور سوئیس در حال ایجاد مغز یک پستاندار درسیلیکون(کامپیوتر) هستند.

محققان دانشگاه پلی تکنیک لوزان]EPFL2[ با همکاری IBM مرحله اول یک پروژه بلند پروازانه یعنی کپی کامل مغز انسان روی ابرکامپیوتر را اندکی پیش کامل کرده اند.

در یک اتفاق عجیب مرکز تحقیقاتی این پروژه در ساحل دریاچه ژنو واقع شده است همان جایی که ماری شلی شخصیت داستانش دکتر فرانکشتاین را در آنجا تصور کرده، فرانکشتاین هیولایی انسان مانند می سازد که دارای نیرویی مخرب می شود و در نهایت خالقش را می کشد.

در ژوئن 2005 هنری مارکرام مدیر پروژه blue brain از برنامه اش، ساخت مغز انسان با استفاده از قوی ترین ابر کامپیوتر جهان خبر داد. مارکرام یادآوری می کند: "نقد ها غیر قابل باور بود همه فکر می کردند ما دیوانه شده ایم حتی بیشتر دانشمندان برجسته نوروساینس و نظریه پردازها می گفتند پروژه شکست خواهد خورد."

بعضی از همکاران مارکرام اعتقاد داشتند اطلاعات کافی برای شبیه سازی کامل مغز انسان به سادگی در دسترس نخواهد بود. مارکرام می گوید:"هیچ دانشمند نوروساینسی وجود ندارد که این قدرت را داشته باشد که بگوید ما به اندازه کافی نمی دانیم"."ما فقط قسمت کوچکی را می دانیم، هیچ کس حتی نمی داند که چه قدر می دانیم."

مارکرام به بازتاب های منفی بعد از اعلان پروژه توجهی نکرد و بعد از دو سال  ستون نئوکورتیکال موشی دو هفته ای را شبیه سازی کرد.این مدل دقیقا مانند همتای واقعی اش کار می کرد.دیدن پالس های این شبیه ساز روی صفحه های سه بعدی بزرگی که محققان ساخته اند بسیار جالب است.

ستونهای نئوکورتیکال آخرین بخش از تکامل مغز ما بوده است و وظیفه ی استدلال و خودآگاهی را دارد. این تکامل تنها از یک جهش کوچک ناشی شده است. مغز انسان هزاران برابر مغز موش ستون های نئوکورتیکال دارد،اما تفاوت های زیستی بین مغز موش و مغزانسان اندک است. اگر یک ستون نئوکورتیکال بسازیم تقریبا می توانیم نئوکورتکس را به طور کامل بسازیم البته اگر توان کامپیوترها این اجازه را به ما بدهد.

اگر چه یک ستون نئوکورتیکال فقط 2 میلی متر طول و نیم میلیمتر قطردارد اما شامل 10،000 نورون و 30 میلیون سیناپس است. وسیله ای که مرحله اول این شبیه سازی بزرگ را انجام می دهد ابر کامپیوترBlueGene/L IBM است که توانایی پردازش 18.7 تریلیون محاسبه را در ثانیه دارد این ابر کامپیوترمتشکل از 8،000 پردازشگر است و یکی از پر قدرت ترین ابرکامپیوترهای حال حاظر جهان به شمار می رود.

مارکرام معتقد است با تکنولوژی حاظر امکان ساخت مغز موش وجود دارد، که مرحله بعدی پروژه Blue brain می باشد و قرار است از سال دیگر آغاز شود،          بعد از آن شبیه سازی گربه سپس میمون و در نهایت مغز انسان انجام خواهد شد.

مارکرام برثبات قانون مور]4] حساب کرده است،زیرا هم اکنون یک کامپیوتر که توانایی شبیه سازی مغز انسان را داشته باشد به اندازه چندین زمین فوتبال است وسالانه 3 میلیارد دلار برق مصرف خواهد کرد. اما در حال حاظر مارکرام به دنبال فرصتی برای شبیه سازی کامل مغز انسان است، در حالی که محاسبات پیش خواهند رفت.

  مدل سازی در آینده

به نظر می رسد مدل سازی قدم بزرگی به جلو برای دانشمندان نوروساینس است. هر سال حدود 35000 مقاله ی نوروساینس منتشرمی شود-و شمار مقالات منتشر شده هر سال حدود 20 تا 30 درصد افزایش می یابد. بیشتر دانشمندان نوروساینس اگر خوش شانس باشند فقط می توانند حدود 100مقاله را در یک سال بررسی کنند. وارد کردن همه این اطلاعات در پروژه Blue brain راهی مشخص برای استفاده و نگه داری این اطلاعات است.       
 
 
 
 

مارکرام 44 ساله از آفریقای جنوبی درابتدا علاقه مند به ثبت الکتروفیزیولوژی نورونها در موسسه ماکس پلانک آلمان بود. او دو نورون را بررسی کرد و آنها را مرتبط با هم یافت. او می گوید: "با خودم فکرکردم که ،خدای من،غیر قابل باور است تو همچنین می توانی ارتباط نورون ها را کنترل کنی. "سپس تصمیم گرفتم  بفهمم که  آنها چگونه ارتباط برقرار می کنند به همین منظور شروع به کشیدن نقشه  همه مدارها کردم 15 سال طول کشید." مارکرام همه اطلاعاتی را که از یک دهه و نیم قبل جمع آوری کرده بود این گونه شرح می دهد: "این اطلاعات خیلی خسته کننده تر از آن هستند که منتشر شوند."

مدل آن جا می ماند تا داده ها یکی شوند و آزمایش شود که آیا کار می کند. یک دانشمند نوروبیولوژی که می خواهد یک فرضیه مشخص را در مورد چگونگی یک عملکرد خاص مغز مانند  ظرفیت حافظه وبازیابی بررسی کند می تواند از پروژه Blue brain  استفاده کند. این مدل در اختیار تمامی محققان خواهد بود.

تحقیقات بر پایه شبیه سازی زمانی ممکن است که قدرت کامپیوتری کافی داشته باشیم.

امروزه  هرهواپیمای تجاری ابتدا درشبیه سازی متولد شده است. حتی دوربین ها قبل از اینکه ساخته شوند شبیه سازی می شوند. در فیزیک ما سلاح هسته ای را  فقط در شبیه سازی ها امتحان می کنیم.

مارکرام می گوید: "ما از شبیه سازی در علوم زنده استفاده نمی کنیم چون زیست شناسی قوی ترین کامپیوترها را طلب می کند"."ما آزمایشاتمان را بر روی حیوانات انجام می دهیم، اما این آزمایشات در آینده نزدیک  تغییر خواهد کرد، این پروژه تمام این تغییرات را هدایت خواهد کرد."

ماکرام شدیدا روی این موضوع تاکید دارد که این پروژه ساخت یک سیستم هوش مصنوعی (AI)نیست."ما به دنبال ساخت مغز یک روبات نیستیم شما می توانید یک مهندس را استخدام کنید تا این کار را انجام دهد مهندسان در این کار خیلی                    بهترند و حتما سریعتر انجامش خواهند داد ،ولی احتمالا نتیجه کارBlue brain خیلی بهتر خواهد شد. اگر ما این کار را به درستی انجام بدهیم این مغز می تواند صحبت کند ]5]"  

رمز گشایی سوء عمل

مارکرام منتظر پیدایش نشانه های هوش در مغز سیلیکونی نیست و به دنبال کارهای خسته کننده تری است البته این کارها خیلی بیشتراز یک ماشین سخنگو]5] مفید خواهند بود.

با فهمیدن چگونگی عملکرد مغزمان سوءعملکرد نیز مشخص خواهد شد.اختلالاتی مانند افسردگی،جنون جوانی(اسفروزانیا) و زوال عقل بهایی است که ما به خاطر مغز پیچیده مان می پردازیم. مارکرام می گوید: "ما نمی دانیم چه اشکالی در این مدارها به وجود می آید.". "ما هنوز از داروهایی که به صورت تجربی آزمایش می شوند استفاده می کنیم اگر داروی ترکیبی کار کرد :خوب است،اگر نه یکی دیگر را بررسی می کنیم."

Blue brainمی تواند به این تحقیقات سرعت بسیار زیادی بدهد. استفاده از این پروژه خیلی بهتر و موثرتر از آزمایشگاهای خیس]6] است. و تحقیقات بر روی حیوانات را کاهش خواهد داد.

استیون رز استاد بازنشسته زیست شناسی دانشگاه آزاد نسبت به ساخت مدل زیستی دقیق مغز انسان با استفاده از این سطح دانش و تکنولوژی بسیار مشکوک است او می گوید: "پیوستگی بین قسمتهای مختلف مغز بسیار پیچیده تر از آن است که بتوان آن را در یک کامپیوتر شبیه سازی کرد". "من علیه کسانی که مدل سازی می کنند نیستم" اما این طرز تفکر که مدل سازی را درهر کاری می توان استفاده کرد و تحقیقات روی حیوانات را نفی می کند بسیار فریبنده و آرزویی محال است ."

رز در مورد مشکلاتی که هنوز باقی مانده هشدار می دهد. سپس او با کم میلی  پذیرفت که پروژه Blue brain مفید است. او اضافه می کند"مفید اما متواضع"

به وضوح مارکرام هنوز با شک هایی که بعضی افراد در مورد پیروزی او در این پروژه وارد می کنند رو به روست.

1:نئوکورتکس ازماده خاکستری(بدنه سلول های عصبی بدون الیاف پوشاننده آن ) ساخته شده است.

2:Ecole polytechnique Federale of Lausanne.

3:قانون مور:ترانزیستورهای نسبتا ارزانی  که می توان در مدارهای مجتمع به کار برد به صورت نمایی زیاد می شود تقریبا می توان گفت هر 2سال 2 برابر خواهد شد.

4: ساختمان اولیه قشر تازه مخ ، قسمتی با عملکرد بالا در مغز انسان.

5:آزمونی وجود دارد که می توان هوشمندی یک ماشین را سنجید:.اگر انسان و ماشین با هم مکالمه کنند وانسان نفهمد که طرف مقابلش انسان است یا ماشین.

6: آزمایشگاهی که تنها از وسایل اکترونیکی برای تحقیقات استفاده نمی کند. 
 

برگرفته از http://www.guardian.co.uk/technology/2007/dec/20/research.it

ترجمه زهرا ساجدی نیا

                                                    (ا.ح مولا)

برگرفته از http://www.hossinmola.blogfa.com

برگرفته از http://www.iritn.com/?action=show&type=news&id=13147

مشاهده سایت های اینترنتی از طریق ماشین حساب ویندوز!

برای این کار:
ابتدا به اینترنت وصل شوید.
برنامه Calculator را از طریق Start > All Programs > Accesroies اجرا کنید.
از منوی Help برنامه روی Help Topics کلیک کنید. خواهید دید پنجره جدیدی و مربوط به Help برنامه باز میشود.
اکنون از بالای پنجره ، سمت چپ ، محلی که عبارت Calclulator به چشم میخورد ، بر روی آیکون علامت سوال زرد کلیک کنید.
در داخل منو بر روی Jump to URL کلیک کنید. خواهید دید که پنجره کوچکی باز میشود.
اکنون کافی است در فیلد مخصوص Jump to this URL ، آدرس سایتی که میخواهید به آن وارد شوید مثلأ http://www.tarfandestan.com را وارد کنید و روی دکمه OK کلیک کنید.
حالا چند ثانیه صبر کنید تا پنجره سمت راست ، صفحه اینترنتی شما لود شود.
به این ترتیب شما یک مروگر مخفی در اختیار خواهید داشت.
لازم به ذکر است برای وارد کردن آدرس اینترنتی ، وارد نمودن //:http الزامی است.

برگرفته از http://www.iritn.com/?action=show&type=news&id=13135

از: ترفندستان

کورتکس ماده خاکستری به هم پیچیده است که %80 مغز انسان را می سازد، و و مسئول توانایی ما برای به خاطر آوردن، فکر کردن، واکنش نشان دادن، هم دلی، ارتباط برقرار کردن، سازگار شدن با محیط جدید، برنامه ریزی برای آینده می باشد. کورتکس ابتدا در پستانداران آشکار شد و ساختار ابتدایی ساده و مکرری دارد که در همه ی گونه های پستانداران مشابه است. مغز با میلیاردها نرون پوشیده شده است ،هر یک به هزارلن نرون همسایه اش به وسیله دندریت ها و اکسون ها متصل است که نوعی سیم کشی زیستی به شمار می آید. مغز اطلاعات را با فرستادن سیگنال های الکتریکی در طول این سیمها پردازش می کند. در کورتکس نرون ها در واحدهایی وظیفه مند و پایه ای سازمان ده ای شده اند، هر واحد استوانه ای است با پهنای mm 0.5 و ارتفاع mm 2 شامل 10،000 نرون که به طریق پیچیده اما پایداری به هم متصل شده اند. این واحد ها بیشتر شبیه ریز مدارها در یک کامپیوتر کار می کنند. این ریز مدارها به نام ستون های نئوکورتیکال(NCC) شناخته شده، و میلیون ها بار در طول کورتکس تکرار شده اند. اساسا تفاوت میان مغز موش و مغز انسان تنها حجم آن است، انسان بسیار بیشتر از موش ستنون های نئوکورتیکال و در نتیجه نرون دارد. این ساختار یک روش مدل سازی باقاعده را به خود می دهد، در واقع اولین قدم پروژه بلوبرین دوباره ساختن این ریز مدارهای بنیادین تا سطح دقیق زیست شناختی تک نرون است. ریز مدار سپس می تواند در شبیه سازی استفاده شود. پروژه بلوبرین یک تلاش مطابق مهندسی معکوس مغز است تا چگونگی کارکرد مغز را کشف کرده و ابزاری برای دانشمندان نروساینس و محققان داروساز است و یک پرژوه هوش مصنوعی نیست. هر چند که ممکن است یک روز هوش طبیعی و حس آگاهی را در استفاده کنندگان از وسیله تشخیص دهیم. بلوبرین بر روی ساخت شبیه سازی فیزیولوژیکی برای کاربردهای بیومدیکالی تمرکز کرده است.

 ترجمه :زهرا ساجدی نیا

منبع: http://bluebrain.epfl.ch

 همه جواب رد شنیده اند .موافقید؟

قبلا در مورد پروژه BlueBrain، شبیه سازی کامل مغز انسان نرون به نرون توسط ابر رایانه IBM/Bluegene/l صحبت کرده ایم سوالاتی که در قسمت FAQ سایت پروژه BlueBrain  http://bluebrain.epfl.ch آمده اند بسیار جالبند تصمیم داریم هر از گاهی بعضی سوال ها را رو وبلاگ بگذاریم امیدواریم خوشتون بیاد. نظر یادتون نره. 

شما از 8000  پردازشگر برای شبیه سازی 10000 نرون استفاده می کنید – آیا این یک شبیه سازی 1نرون/1پردازشگر است؟

در حال حاضر هیچ نرم افزاری در جهان وجود ندارد که بتواند چنین شبیه سازی را به درستی اجرا کند. اولین نسخه نرم افزار یک نورون رابرای هر پردازشگر در نظر می گیرد- بعضی پردازشگرها نرون بیشتری خواهند داشت چون هر نرون به کمتر از یک پردازشگر نیاز دارد. ما به طور کلی توانایی شبیه سازی50،000 نورون را داریم ، ما تعداد زیادی نرون را بر روی یک پردازشگر قرار می دهیم. اولین نسخه ابر کامپیوترblue gene نمی تواند بیشتر از تعداد معدودی نرون را  در هر پردازشگر جا بدهد. نسخه های بعدی به احتمال زیاد این توانایی را دارند که صدها نرون را در هر پردازشگر جا بدهند.

ترجمه از زهرا ساجدی نیا

حتمأ شما نیز میدانید که در داخل محیط ویندوز و در یک محیط خاص مانند دسکتاپ یا پوشه My Documents نمیتوان دو فولدر با نام یکسان ساخت. چرا که از نظر منطقی و آدرس دهی در داخل ویندوز این کار شدنی نیست. اما هم اکنون قصد داریم ترفندی ساده را به شما معرفی کنیم که با بهره گیری از آن میتوانید در یک محل دو فولدر با یک نام کاملأ یکسان بسازید!

برای اینکار:
از طریق My Computer به محلی که قصد دارید دو فولدر با نام یکسان را بسازید بروید.
با راست کلیک و انتخاب New > Folder فولدر جدیدی ساخته و نام آن را به عنوان مثال Tarfandestan Iran بگذارید.
همان طور که میبینید در این نام بین دو واژه Tarfandestan و Iran یک فاصله توسط Space زده شده است.
حال مجددأ فولدر جدیدی ساخته و نام آن را این بار به صورت زیر قرار دهید:
واژه Tarfandestan را تایپ کنید سپس کلید Alt را گرفته و عدد 255 را وارد کنید (از کلیدهای سمت راست کیبورد استفاده کنید) ، خواهید دید که یک فاصله تایپ خواهد شد. حالا واژه Iran را وارد کنید.
با این کار شما دو فولدر با نام یکسان دارید که ظاهرأ نام یکسانی دارند اما در کاراکترهای وارد شده تفاوت باطنی وجود دارد.

برگرفته از http://www.iritn.com/?action=show&type=news&id=13135

مغز انسان حدود يکصد ميليارد سلول عصبی دارد که وظيفه پردازش و ذخيره کردن اطلاعات را بعهده دارند (نام اين سلولها نورون-Neuron است و فقط 10 درصد حجم مغز را تشکيل می دهند). اين 100 ميليارد سلول مثل 100 ميليارد CPU هستند که هر کدامشان به چندهزار CPU مجاور مثل شبکه متصل شده اند. اين مجموعه را ميشود با شبکه ای از کامپيوترهای متصل به اينترنت مقايسه کرد مننها تفاوت در اينست که کامپيوتری که ما با آن کار ميکنيم هم خيلي سريعتراست و هم حجم حافظه بيشتري دارد (مقايسه هر سلول با مثلاً يک CPU پنتيوم). علاوه بر اين، سلولهاي مغز ما در انجام کارهای مختلف هماهنگ با هم و در جهت يک هدف مشخص فعاليت ميکنند ولي کامپيوترهايي که من و شما و ديگران به اينترنت وصل کرده ايم هر کدام براي خودشان بصورت مستقل کار ميکنند و نه در جهت هدف مشترکي. در نتيجه با اينکه تک تک سلولهاي مغز ما از هر کدام از اين کامپيوترها ضعيفتر هستند ولي در مجموع پردازش موازي اطلاعات را به نحو بسيار قويتري انجام ميدهند. خيليها معتقند که تنها يک شبکه موازي از کامپيوترها قابليت اينرا خواهد داشت که عملکرد مغز انسان را شبيه سازي کند ولي اين امکان نيز وجود دارد که سرعت پردازش اطلاعات در کامپيوترها روزی آنقدر زياد شود که در عمل بتواند همه کارهايي که مغز انسان بصورت موازی انجام ميدهد را بصورت سريال انجام دهد و از نظر سرعت هم کم نياورد. بعنوان مثال، برنامه شطرنج بازي که کاسپاروف قهرمان جهان را شکست داد تقريباً بیشتر حالات ممکن بازي را در هر مرحله بصورت فوق العاده سريع محاسبه ميکرد در حاليکه مغز شطرنج باز از استراتژی استفاده ميکند و دنبال تمام حالتها نميرود چون خيلي از آنها اساساً بي ارزش هستند. استفاده از اين استراتژي کمتر وقت شطرنج بازرا ميگيرد ولي در مقابل، کامپيوتر چون سرعت پردازشش خيلي زياد شده، ميتواند اين اضافه کاري انجام محاسبات بيشتر را براحتي جبران کند و در آخر شايد حتي وقت اضافه هم بياورد.

اگر بخواهيم يک روبات درست کنيم که مغز آن مثل مغز آدم کار کند نميتوانيم 100 ميليارد CPU در آن بگذاريم. ما کارهايي مثل ديدن، شنيدن، لمس کردن، فکر کردن و غيره را ميتوانيم همزمان انجام دهيم چون سلولهاي مغزمان بصورت موازي کار ميکنند و هر کدام وظيفه خاصي دارند. ولي در انجام همين وظيفه ها نيز مغز ما سرعت نامحدود ندارد. همينجا است که يک پردازش گر خيلي سريع خواهد توانست اين کارها را به نوبت انجام دهد و در مجموع سرعتي مانند انسان از خود نشان دهد. مثلاً اول ببيند بعد بشنود بعد بو کند و غيره و تمام اينکارها را در کسري از ثانيه تمام کند. نتيجه کاراز نظر زماني درست مثل همان کارهايي خواهد بود که مغز انسان بصورت موازی انجام ميدهد.

برگرفته از http://newtime.microblog.info/archives/2003/12/uoeoe_oeuoeoeu.php

نظامی میگوید :

هرکه در او جوهر دانایی است

                            در همه چیزش توانایی است

برگرفته از http://www.proverb.blogfa.com