Brain gain -- Bara några av de miljoner processorer som utgör hjärnsimulatorn SpiNNaker baserad på University of Manchester. Kredit:University of Manchester
Efter att ha byggt en unik superdator för att modellera delar av hjärnan, säger dess skapare, professor Steve Furber, att vi fortfarande är långt ifrån att helt förstå det mänskliga sinnets komplexa mysterier.
Professor Furber, baserad vid University of Manchester, leder ett av världens mest ambitiösa neuromorfa datorprojekt – och hans ambitiösa studie kan en dag innebära att nya mediciner för att reparera hjärndysfunktion är möjliga.
Han tillägger dock att de som arbetar med hjärnutforskning inte är säkra på om någon modellering baserad på klassiska vetenskapliga principer, oavsett hur sofistikerad den än är, någonsin kommer att återskapa mänskligt medvetande ordentligt – eftersom en biologisk "magi" kan vara den saknade ingrediensen.
Spännande nog utvecklas processen att använda nästa generations AI-verktyg för att ge robotar större hjärnliknande funktionalitet i takt.
Professor Furber och hans team vid University of Manchester uppnådde nyligen tidiga genombrott från SpiNNaker (Spiking Neural Network Architecture), en superdator utvecklad för hjärnmodellering.
SpiNNaker-gruppen har skapat en kortikal mikrokretsmodell i realtid och andra cerebellummodeller med hjälp av den gigantiska enheten baserad på campus, och är en del av det EU-finansierade Human Brain Project. Cortex är ansvarig för många hjärnfunktioner på högre nivå, såsom minnesåterkallelse och naturligt språk, samt fungerar som värd för sensoriska och motoriska områden.
Professor Furber säger att trots betydande genombrott som redan uppnåtts av SpiNNaker – byggd av en miljon processorer – behövs mer tålamod. Detta är faktiskt bara början på resan.
Han säger:"Vi förstår inte helt funktionen av den grundläggande kortikala mikrokretsen även om vi nu kan modellera den och de modellerna reproducerar biologiskt verifierbara data.
"Vad vi nu behöver är teorier om vad kretsen gör och hur den gör det, som vi kan använda modellerna för att testa."
Med sådana teorier på plats kan det då vara möjligt att konstruera modeller av hjärnans delsystem och att till exempel utforska vilka strukturella störningar som kan ligga bakom olika former av hjärnfel.
"Då kanske vi kan se vilka farmakologiska ingrepp som kan hjälpa till att återställa "normal" hjärnfunktion", fortsätter han.
"Det finns fortfarande utrymme för filosofisk debatt om huruvida en sådan Newtonsk modell [dvs klassiska vetenskapsregler baserade på rationella och förståeliga lagar] är tillräcklig för att förklara högre hjärnfunktioner - till exempel skulle en tillräckligt exakt och detaljerad modell av cortex själv blivit medveten?
"Eller måste någon annan biologisk "magi" åberopas för att förklara medvetandets mysterier. Vi vet inte."
Parallellt med att forskare utforskar det mänskliga sinnets labyrintiska mysterier, letar andra pionjärer vid University of Manchester, som professorn i AI Sami Kaski, efter att vidareutveckla artificiell intelligens för autonoma system och robotar.
Professor Furber reflekterade över korsningen från sin forskning med detta arbete:"Kan vi använda en förståelse för den kortikala mikrokretsen för att ge robotar större medvetenhet om sina miljöer och en större förmåga att interagera med den miljön?
"Jag tror att det är mycket troligt - och på en kortare tidsskala än mysterierna på högre nivå!" + Utforska vidare
