Vajon mennyire bonyolult az emberi agy?!

Agyunk a legbonyolultabb szervünk, ami minket embereket messze az állatvilág fölé emel. Hihetetlen dolgokra vagyunk képesek általa, elég ha csak a legutóbbi pár száz év fejlődését nézzük. De vajon mennyire bonyolult valójában? Elképzelhető, hogy nagyon egyszerű működésű idegsejtek összessége olyan csodálatos dolgot hozzon létre, mint az emberi elme? És végül, elképzelhető hogy valaha mi is alkothatunk valami hasonlót, egy emberi szintű MI-t?

Írnék pár sort az élet keletkezéséről, mert bizonyos szempontból nagyon hasonló ez a két téma. A kreacionisták fő érve az evolúcióval szemben, hogy egy ennyire komplex dolog, mint az élet nem jöhetett létre véletlenül. Ez az érvelés nagyon hasonló ahhoz, amivel az emberi szintű MI ellenzői érvelnek, vagyis hogy olyan csodás dolog, mint az emberi eleme nem jöhet létre egyszerű neuronok hálózatából. Mindkét érvelés arra épít, hogy “elképzelhetetlen”, hogy így legyen. De vajon jogosak ezek az érvelések? Tegyük fel, hogy a földi élet kialakulásának esélye 1 az 1 milliárdhoz. Ennyi az esélye annak, hogy önreprodukáló molekulák álljanak össze, amiből sejtek, majd többsejtű organizmusok, növények, állatok, majd végül emberek alakuljanak ki. Egy ilyen kis esélyre azt mondhatnánk, hogy gyakorlatilag nulla. Egy tízmilliomod százalék esély tényleg elég pici. Csakhogy az Univerzumban létezhet akár 10 milliárd élet kialakulására alkalmas bolygó is. Ha innen nézzük a dolgot, akkor nem hogy nem kicsi ez az esély, hanem szinte biztos, hogy pár helyen kialakul az élet. Olyan ez, mint ha 6 oldalú kockával 60x dobhatnánk. Ennyi dobásból kicsi az esély rá, hogy nem dobunk egyetlen 6-ost sem, sőt majdnem biztos, hogy több 6-ost is dobunk majd. A számokat persze csak hasra mondtam. Nem tudom, pontosan mennyi a matematikai esélye az élet kialakulásának, és ez hogy aránylik az Univerzum méretéhez (szerintem más sem). Arra próbáltam csupán rámutatni, hogy mennyire nem tudjuk kezelni ezeket a hatalmas mennyiségeket. Az agyunk és a képzelő erőnk ilyen szempontból nagyon korlátozott. Olyan dolgokat vagyunk képesek elképzelni, amiről van valamiféle tapasztalatunk. Pár ezer kilométer, pár tíz év, ez az a közeg, amiben mindennapjaink során mozgunk. Ezzel szemben több milliárd (1 000 000 000) év időtartam, vagy pár fényév (9 460 500 000 000 000 km) távolság már kezelhetetlenül nagy számok. Arra szerettem volna csak rámutatni, hogy ilyen mennyiségek esetén jobb ha kicsit félretesszük az intuíciónkat, az ösztönös megérzéseinket, hiszen szinte biztos, hogy ezek be fognak csapni. Szerencsére az ember képes az absztrakt gondolkodásra. Képes arra, hogy a számára nem kezelhető dolgokból kis csomagokat készítsen, és felcímkézze azokat, hogy így kezelhetővé váljanak. Ezekből a kis csomagokból pedig aztán értelmes következtetéseket vonhatunk le. Például olyanokat, hogy az Univerzum méretét figyelembe véve jó esély van rá, hogy az élet kialakulása valóban a véletlen műve legyen.

Ez után a hosszúra nyúlt bevezető után térjünk rá az agyra. Becslések szerint az agyat kb. 100 milliárd (100 000 000 000) db idegsejt alkotja. Ez azt jelenti, hogy ha egyetlen idegsejtet fél mm-re nagyítanánk (kb. a köröm alatti piszok), és egymás mellé raknánk őket, az az egyenlítő mentén körbeérné a Földet. És ez még csak az idegsejtek száma. Ezek a sejtek keresztül kasul kapcsolódnak egymáshoz, így a szoftver, a tulajdonképpeni tudás ezekben tárolódik. A szinapszisok száma becslések szerint 100 billió (100 000 000 000 000). Ez iszonytatóan nagy szám. Valahol azt olvastam, hogy ha ezeket a szinapszisokat egymás mellé helyeznénk, az így “kihajtogatott” agy elérne a Holdig. Ezek hihetetlenül nagy számok. De vajon a nagy mennyiség önmagában elég lehet ahhoz, hogy egyszerű komponensekből valami olyan bonyolult dolog jöjjön létre, mint az emberi tudat? Valójában rengeteg példát láthatunk arra, hogy valami nagyon egyszerű dologból valami nagyon komplex jön létre. Nem is kell nagyon eltávolodnunk a biológiától. Ott van például a DNS, ami teljes testünk kódját tartalmazza. A DNS-nek csupán 4 alkotóeleme van: Adenin, Timin, Guanin, Citozin. Ennyi. Ezzel a 4 elemmel a Föld minden élőlénye lekódolható a legapróbb egysejtűtől a növényeken és az állatokon át egészen minden emberig. Persze aki járatos a számítástechnikában, az nem rökönyödik meg ezen, hiszen ott csupán két számmal, 0-val és 1-essel kódolnak mindent. Minden programkód, minden adat, az Internet összessége és az azon tárolt minden tudás, mind mind leírható 1-esek és 0-k összességével. Ugyancsak a számítástechnikában létezik egy alapvető művelet, a NAND. Ebből a műveletből minden logikai áramkör (ide értve bármilyen mikroprocesszort) felépíthető. Bármilyen algoritmus, bármilyen program működés visszavezethető erre az egy műveletre. Annyira egyszerű, hogy akár le is írhatom ide: 00->1, 01->1, 10->1, 11->0. Ennyi. Ebből fel lehet építeni bármilyen digitális számítógépet és bármely azon futtatható algoritmust. Számtalan példát találhatunk tehát akár közvetlen környezetünkben is, mikor valami nagyon egyszerű alapműködésből valami nagyon komplex jöhet létre. Ennek fényében tehát az emberi agy a maga iszonytatóan sok idegsejtjével és az azokat összekötő nagyságrendekkel több szinapszisával valóban képesnek tűnik az emberi elme létrehozására úgy, hogy egyetlen idegsejt működése eközben lehet rendkívül egyszerű is. Nem szabad lebecsülnünk a mennyiség erejét.

No de hogy lesz ebből intuíció? Hogy lesznek ebből művészetek és megannyi csodás dolog, amire az ember képes? Erről nem tudok semmi biztosat, de elmesélem én hogyan képzelem. Szerintem minden ember agya egy kis külön világ. Ne úgy gondoljunk rá, mint egyszerű tárolóra, hisz messze több ennél. Úgy gondolom, hogy ha valamilyen hatás ér minket, ha meglátunk, meghallunk valamit, az nem csak rögzül, hanem onnantól külön életet kezd élni. Ezek a dolgok folyamatosan cikáznak a fejünkben, miközben új gondolatok keletkeznek. Azt sem tartom kizártnak, hogy ezek a gondolatok, idegi mintázatok egymással keveredve, egymással versenyezve alkotnak új gondolatokat, miáltal egyfajta gondolat evolúció is működhet az agyunkban. Az egész agyunk szüntelenül “forr” és mi ebből nem érzékelünk semmit. A tudatos rész mindebből csak a felszín. Ha észlelünk valamit, az olyan mint ha követ dobnánk egy tó vízébe, áramlatokat kelt, ami ezzel a folytonos zizegéssel keveredve valami mintázatot rajzol a víz színére, ezek a gondolataink amik alapján cselekszünk. Úgy képzelem tehát, hogy bennünk folyamatosan működik egyfajta belső világ ami a külső világ érzékelő rendszerünkön keresztül képzett lenyomata. Úgy gondolom, hogy ez az amit megtapasztalhatunk akkor, mikor álmodunk. Az álom tisztán a belső világ terméke, az ami a cikázó gondolatokból a felszínen megjelenik. Ha alszunk, kizárjuk a külvilágot és belemerülhetünk ebbe. Úgy gondolom, hogy ez a folyamat éber állapotban sem marad abba csak nagyon erősen befolyásolják a külső ingerek, amik elnyomják a belső mozgolódást. Szerintem tehát az ébrenlét is nagyon hasonló az álomhoz, csak ezt erőteljesen alakítja a külvilág és amit érzékelünk. Amiben élünk, az nem a külvilág, hanem annak bennünk leképzett képe. Ebben a pezsgésben már szerintem nem olyan nehéz meglátni az intuíciót, a művészeteket, a hatalmas tudományos áttöréseket. Ezek mind mind annak az evolúciónak a termékei, ami az agyunkban megállás nélkül folyik. A nagy zeneszerzők fejében sok régi dallam keveredik és verseng egymással, létrejön sok disszonáns dallam, ami hamar el is hal, amiből a művész semmit nem érzékel, csupán a végeredményt ami feljut a tudatos szintig. Isteni sugallatnak hiszi a zenét, ami egyszer csak úgy beugrik, pedig az agya a háttérben komoly munkát végzett, hogy a valóságból összegyűjtött kis gondolatmorzsákból újabbakat fabrikáljon, amikből végül valamikor kibukik egy tökéletes dallam. Az agysejtek szüntelen összjátéka ilyen mennyiségek mellett összehozhat olyan csodát, mit az emberi tudat. Én ezt a teóriát elfogadhatónak tartom.

Így már csak egy dolog maradt, hogy vajon egyszer majd építhetünk-e emberi szintű mesterséges intelligenciát? A fentiek alapján én úgy gondolom, hogy elfogadható modellje az emberi agynak az, hogy egyszerű működésű neuronok kusza hálózatából áll és komplexitását a neuronok és a köztük lévő kapcsolatok nagy száma adja. Elfogadhatónak tartom, hogy egy ilyen rendszerből ki tud pattanni minden csoda, amit az ember valaha is létrehozott. Ebből a szempontból tehát az emberi agy nem bonyolult. Nem bonyolultabb mint a jelenleg is használt mély neurális hálók. Ez azonban nem jelenti azt, hogy könnyű lenne emberi szintű mesterséges intelligenciát létrehozni. A jelenleg használt neurális hálózatok mindig üresen (pontosabban általában véletlenszerűen inicializált súlyokkal) indulnak. Ezt az üres hálót aztán addig tanítják (optimalizálgatják a súlyokat), amíg nem csinálja azt, amit elvárunk tőle. Ezzel szemben az élőlények agya egyáltalán nem “üres”, hanem az evolúció által évmilliárdok alatt finomra csiszolt szerkezettel rendelkezik. Az absztrakt gondolkodás, a beszéd, az érzelmek, és még megannyi dolog csírája ott van már a megszületett gyermek agyában, és a teljes működésnek csak egy része az amit élete során tanul és rögzít a szinapszisokban. Nem hiszem, hogy ezt az évmilliárdok alatt készült mesterművet képesek lennénk csak úgy újra feltalálni. Egy választásunk maradt, hogy lemásoljuk az agy szerkezetét. Úgy gondolom tehát, hogy mindaddig nem lesz emberi szintű mesterséges intelligenciánk, amíg nem vagyunk képesek az emberi agy feltöltésére, ezt követően pedig mi magunk leszünk a mesterséges intelligencia, úgy ahogyan Kurzweil és még sokan mások jósolják.

Összefoglalva tehát, az én véleményem szerint az agy egyfelől egyszerű (egyszerű komponensek és egyszerű szabályok alkotják), másfelől bonyolult (rendelkezik egy évmilliárdok alatt kialakult alap szerkezettel). Úgy gondolom, hogy az emberi szintű MI megalkotásának nehézségét nem az fogja adni amit sokan gondolnak, hogy olyan számítógépet alkossunk ami képes az emberi értelem futtatására. Még azt is elképzelhetőnek tartom, hogy a jelen kor legerősebb szuperszámítógépei már képesek lennének az emberi elme szimulálására, de ha mégsem, ez akkor is csak számítási kapacitás kérdése. Sokkal nagyobb kihívásnak gondolom azt, hogy az agyat hogyan tudjuk majd teljesen feltérképezni és milyen módon tudjuk majd leképezni ebbe a szuperszámítógépbe. Részben tehát igaza van a mesterséges intelligencia azon szakértőinek, akik szerint az emberi szintű MI fényévekre van a jelenleg használt mély neurális hálóktól. De nem azért, mert a neurális hálóknak még sokat kell fejlődnie, hanem azért, mert valami teljesen másra (az agy térképére) lesz majd szükségünk. Ezen a téren viszont történhet áttörés, ami akár belátható távolságra (pár 10 év) hozhatja az emberi szintű MI megalkotását, úgy ahogyan Kurzweil is megjósolta. Hogy mi lehet ez az áttörés, azt nehéz megmondani. Lehet, hogy az agyat a halál pillanatában lefagyasztva és nagyon vékony szeletekre vágva képesek leszünk hatékonyan letapogatni és feltérképezni. Az is lehet, hogy a nanotechnológia, a nanorobotok lesznek a segítségünkre, vagy valami non invazív, MRI szerű technológia, esetleg az ember-gép interfészek megjelenésével és az agy bizonyos részeinek kiváltásával végül évtizedek alatt folyamatosan cseréljük majd gépekre a teljes agyunkat. Nehéz megmondani mi lehet a megoldás, de majdnem biztos vagyok benne, hogy a jelenlegi deep learning forradalmat követni fogja egy új forradalom, aminek középpontjában az emberi agy feltérképezése fog állni. E nélkül nehezen tudom elképzelni az emberi szintű MI megalkotását.

2 Responses to “Vajon mennyire bonyolult az emberi agy?!”

  1. Megaagyak, absztrakt evolúció és a konzisztencia gépezet, avagy hogyan építsünk szimulált világokat - Gondolatok (Fazekas László blogja)Gondolatok (Fazekas László blogja)

    […] határozzák meg (itt írtam róla bővebben, hogy vajon mennyire bonyolult az emberi agy: http://lf.estontorise.hu/archives/624). Alapvetően nem ismerünk semmiféle fizikai törvényt ami megakadályozná, hogy ezt a […]

    Válasz
  2. Az agy mint önálló univerzum (és a tudat mint ennek vetülete) | Gondolatok (Fazekas László a Google+-on)

    […] felbukkanó gondolatok mentén. Ez számomra azt látszik igazolni, amiről már régebben írtam (http://lf.estontorise.hu/archives/624), hogy az agy (az én elképzelésem szerint) olyan mint egy önálló univerzum. Absztrakt […]

    Válasz

Hozzászólás írása