الدماغ الاصطناعي (أو العقل الاصطناعي) هو عبارة عن برمجيات وأجهزة ذات قدرات معرفية شبيهة بقدرات الدماغ البشري أو البشري.

تلعب الأبحاث التي تبحث في “الأدمغة الاصطناعية” ومحاكاة الدماغ ثلاثة أدوار هامة في العلوم:

محاولة مستمرة من قبل علماء الأعصاب لفهم كيفية عمل الدماغ البشري ، والمعروفة باسم علم الأعصاب الإدراكي.
تجربة فكرية في فلسفة الذكاء الاصطناعي ، مما يدل على أنه من الممكن ، على الأقل من الناحية النظرية ، إنشاء آلة لديها كل قدرات الإنسان.
مشروع طويل الأجل لإنشاء آلات عرض سلوك يشبه سلوك الحيوانات ذات الجهاز العصبي المركزي المعقد مثل الثدييات ومعظم البشر على وجه الخصوص. ويطلق على الهدف النهائي المتمثل في إنشاء آلة تُظهر سلوكًا أو ذكاءً شبيهًا بالإنسان أحيانًا اسم AI قوي.

مثال على الهدف الأول هو المشروع الذي أبلغت عنه جامعة أستون في برمنغهام بإنجلترا حيث يستخدم الباحثون الخلايا البيولوجية لإنشاء “عصبونات عصبية” (مجموعات صغيرة من العصبونات) من أجل تطوير علاجات جديدة للأمراض بما في ذلك مرض الزهايمر والنورونات الحركية ومرض باركنسون. .

الهدف الثاني هو الرد على الحجج مثل حجّة جون سيرل في الغرفة الصينية ، ونقد هوبرت دريفوس حول حجة منظمة العفو الدولية أو روجر بينروز في عقل الإمبراطور الجديد. جادل هؤلاء النقاد أن هناك جوانب من الوعي البشري أو الخبرة التي لا يمكن محاكاتها بواسطة الآلات. أحد الردود على حججهم هو أن العمليات البيولوجية داخل الدماغ يمكن محاكاتها بأي درجة من الدقة. تم إجراء هذا الرد في وقت مبكر من عام 1950 ، من قبل آلان تورينج في ورقته الكلاسيكية “آلات الحوسبة و الذكاء”.

الهدف الثالث هو عموما يسمى الذكاء الاصطناعي العام من قبل الباحثين. ومع ذلك ، فإن Ray Kurzweil يفضل مصطلح “AI قوي”. في كتابه “التفرد هو الأدنى” ، يركز على محاكاة الدماغ بأكملها باستخدام آلات الحوسبة التقليدية كنهج لتنفيذ العقول الاصطناعية ، ويدعي (على أساس قوة الكمبيوتر استمرار اتجاه نمو أسي) أن هذا يمكن أن يتم بحلول عام 2025. هنري ماركام قدم مدير مشروع بلو برين (الذي يحاول محاكاة الدماغ) مطالبة مماثلة (2020) في مؤتمر أكسفورد تيد في عام 2009.

على الرغم من أن المضاهاة المباشرة للدماغ باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية على آلة الحوسبة عالية الأداء هي طريقة شائعة ، إلا أن هناك أساليب أخرى. يمكن أن يعتمد التنفيذ البديل للدماغ الاصطناعي على مبادئ التماسك / فك الترابط في الطور اللاخططي للتقنية التصويرية العصبية (HNeT). تم إجراء القياس على العمليات الكمية من خلال الخوارزمية المشبكية النووية التي لها تشابه كبير مع معادلة موجة QM.

يعتقد بعض منتقدي محاكاة الدماغ أنه من الأسهل خلق حركة ذكية بشكل مباشر دون الحاجة إلى تقليد الطبيعة. وقد استخدم بعض المعلقين التشبيه القائل بأنه في المحاولات الأولى لبناء آلات الطيران ، كانت هذه النماذج مثل الطيور ، ومع ذلك لا تبدو الطائرات الحديثة مثل الطيور. يتم استخدام حجة حسابية في الذكاء الاصطناعي – ما هو هذا ، حيث يظهر أنه إذا كان لدينا تعريف رسمي لمنظمة العفو الدولية العامة ، يمكن العثور على البرنامج المقابل من خلال سرد جميع البرامج الممكنة ومن ثم اختبار كل منها لمعرفة ما إذا كان يطابق التعريف. لا يوجد تعريف مناسب في الوقت الحاضر. إن EvBrain v هو شكل من أشكال البرمجيات التطورية التي يمكن أن تطور شبكات عصبية مشابهة للدماغ ، مثل الشبكة مباشرة خلف الشبكية.

هناك سبب وجيه للاعتقاد بأنه ، بشكل غير واضح من استراتيجية التطبيق ، فإن التوقعات حول تحقيق العقول الاصطناعية في المستقبل القريب هي متفائلة. على وجه الخصوص ، الدماغ (بما في ذلك الدماغ البشري) والإدراك ليست مفهومة جيدا حاليا ، ومقياس الحساب المطلوب غير معروف. بالإضافة إلى ذلك يبدو أن هناك قيود في السلطة. يستهلك الدماغ حوالي 20 واط من الطاقة ، في حين يمكن للحواسيب العملاقة استخدام ما يصل إلى 1 ميغاواط أو بأمر من 100 ألف أكثر (ملاحظة: الحد الأقصى لـ Landauer (en) هو 3.5×10 20 op / sec / watt في درجة الحرارة المحيطة).

بالإضافة إلى ذلك ، هناك قضايا أخلاقية يجب حلها. يثير بناء وصيانة الدماغ الاصطناعي قضايا أخلاقية ، أي فيما يتعلق بالشخصية والحرية والموت. هل يشكل “الدماغ في صندوق” شخصًا؟ ما هي الحقوق التي يملكها هذا الكيان ، قانونية أم غير ذلك؟ بمجرد تفعيلها ، هل يتوجب على البشر الاستمرار في تشغيلهم؟ هل سيشكل ذلك إبطال موت الدماغ الصناعي ، أو النوم ، أو فقدان الوعي ، أو أي حالة أخرى لا يوجد وصف بشري لها؟ فبعد كل شيء ، لا يخضع الدماغ الاصطناعي لتحلل الخلايا بعد الموت (وما يترتب على ذلك من فقدان الوظيفة) ، مثلما هو الحال في أدمغة البشر ، لذا فإن الدماغ الإصطناعي يمكنه ، من الناحية النظرية ، استئناف وظيفته تمامًا كما كان قبل أن يتم تعطيله.

نهج لمحاكاة الدماغ
على الرغم من أن المضاهاة المباشرة للدماغ من خلال الشبكات العصبية الاصطناعية في محرك الحوسبة عالية الأداء هو نهج مشترك ، هناك نهوج أخرى. يمكن أن يستند زرع الدماغ الإصطناعي البديل على تقنية التصوير المجسم العصبي (HNET) ، مع مبادئ التماسك / فك الترابط الطوري غير الخطية. وقد تم التشابه مع العمليات الكمومية من خلال الخوارزمية المشبكية المركزية ، والتي لديها العديد من أوجه التشابه مع معادلة موجة QM.

EvBrain هو شكل من أشكال البرمجيات التطورية التي يمكن أن تتطور شبكات العصب العقلي ، مثل الشبكة التي هي مباشرة وراء شبكية العين.

هناك أسباب وجيهة للاعتقاد بأنه ، بغض النظر عن استراتيجية التنفيذ ، فإن التوقعات بشأن تحقيق العقول الاصطناعية في المستقبل القريب متفائلة. أدمغة معينة (بما في ذلك الدماغ البشري) والإدراك ليست مفهومة جيدا بعد ، ومقدار الحساب غير معروف. بالإضافة إلى ذلك يبدو أن هناك حدود للسلطة. يستهلك الدماغ حوالي 20 واط من الطاقة بينما يمكن لأجهزة الكمبيوتر العملاقة استخدام ما يصل إلى 1 ميجاوات (أي أكثر من 100 ميجاوات) (ملاحظة: الحد المسموح به لـ Landauer هو 3.5×10 20 op / sec / watt في درجة حرارة الغرفة).

مقاربات مختلفة
ومن المتوخى اتباع نهج مختلفة:

محاكاة النشاط البيولوجي للخلايا العصبية

محاكاة النشاط الوظيفي للخلايا العصبية
ينتج عن ذلك عقار قشرة المخية يكون نظام معالجة معلومات اصطناعيًا خارجيًا يمكن أن يكمّل العمليات الإدراكية البيولوجية عالية المستوى للدماغ من خلال واجهة الدماغ والحاسوب مباشرةً ، مما يجعل هذه الامتدادات جزءًا من عقل الدماغ. مثل هذا الجهاز لا يزال خيالا علميا ، لكن واجهات آلة الدماغ بدأت بالظهور (مما يسمح على سبيل المثال بالتحكم في حركة الكرة على الشاشة من خلال الفكر).

تلعب بنية الدوائر العصبية (المناطق الوظيفية من القشرة ، والأعمدة القشرية) دورا رئيسيا في ظهور الخصائص المعرفية. منذ 1960s (كجزء من ما كان يسمى آنذاك cybernetic) تم اقتراح نماذج من الإدراك باستخدام جداول اقتران (التجزئة) ، دون نتائج مقنعة على الآلات من ذلك الوقت (كان حجم نموذجي 256 كيلوبايت). عملت بعض هذه النماذج على عوالم سابقة للمفاهيم ، أي لم تطرح مفاهيم جديدة على الملاحظات الأولية ، ولكن على ملاحظات مرتبطة بنمط محدد سلفًا.

النجاح النسبي للشبكات العصبية بعد فترة من عبور الصحراء من 1965 إلى 1984 ، فضلا عن وجود أجهزة الكمبيوتر العملاقة أعادت هذا النوع من المشاريع.

نهج لمحاكاة الدماغ
على الرغم من أن مضاهاة الدماغ البشري المباشرة باستخدام الشبكات العصبية الاصطناعية على محرك الحوسبة عالية الأداء هو نهج شائع النقاش ، هناك نهوج أخرى. يمكن أن يعتمد تطبيق الدماغ الاصطناعي البديل على مبادئ الترابط / فك الترابط الطوري غير الخطي للتكنولوجيا العصبية (HNeT). وقد تم إجراء القياس على العمليات الكمية من خلال خوارزمية متشابك الأساسية التي لها تشابهات قوية مع معادلة الموجة الميكانيكية الكمومية.

EvBrain هو شكل من أشكال البرمجيات التطورية التي يمكن أن تتطور الشبكات العصبية “شبه الدماغية” ، مثل الشبكة مباشرة وراء شبكية العين.

في نوفمبر 2008 ، تلقت IBM منحة من 4.9 مليون دولار أمريكي من البنتاغون للبحث في إنشاء أجهزة كمبيوتر ذكية. يتم تنفيذ مشروع Blue Brain بمساعدة IBM في لوزان. ويستند المشروع على فرضية أنه من الممكن ربط الخلايا العصبية بشكل مصطنع “في الكمبيوتر” عن طريق وضع ثلاثين مليون نقطة تشابك في وضعهم الصحيح ثلاثي الأبعاد.

وتوقع بعض أنصار الذكاء الاصطناعي القوي أن الحواسيب ذات الصلة بالدماغ الأزرق وسول كاتشر قد تتجاوز القدرة الفكرية البشرية بحلول عام 2015 ، وأنه من المحتمل أننا سنتمكن من تحميل الدماغ البشري في وقت ما يقرب من عام 2050.

في حين أن Blue Brain قادر على تمثيل الوصلات العصبية المعقدة على نطاق واسع ، فإن المشروع لا يحقق الصلة بين نشاط الدماغ والسلوكيات التي ينفذها الدماغ. في عام 2012 ، حاول مشروع Spaun (الشبكة المعمارية لمؤشر المؤشر الدلالي) تصميم أجزاء متعددة من الدماغ البشري من خلال تمثيلات واسعة النطاق للصلات العصبية التي تولد سلوكيات معقدة بالإضافة إلى رسم الخرائط.

يصمم تصميم Spaun عناصر تشريح الدماغ البشري. النموذج ، الذي يتألف من حوالي 2.5 مليون خلية عصبية ، يتضمن ملامح القشرة البصرية والمحركة ، وصلات GABAergic و dopaminergic ، المنطقة tegmental البطنية (VTA) ، المادة السوداء ، وغيرها. يسمح التصميم بعدة وظائف استجابة لثمانية مهام ، باستخدام مدخلات مرئية من الأحرف المكتوبة أو المكتوبة بخط اليد والنواتج المنفذة بواسطة ذراع ميكانيكية. تشمل وظائف Spaun نسخ الرسم والتعرف على الصور والفرز.

هناك أسباب وجيهة للاعتقاد ، بصرف النظر عن استراتيجية التنفيذ ، أن التنبؤ بإدراك العقول الاصطناعية في المستقبل القريب هو أمر متفائل. على وجه الخصوص ليست العقول (بما في ذلك الدماغ البشري) والإدراك مفهومة جيدا حاليا ، ومقدار الحساب المطلوب غير معروف. وثمة قيد آخر على المدى القريب هو أن جميع الأساليب الحالية لمحاكاة الدماغ تتطلب طلبيات من استهلاك الطاقة أكبر حجما مقارنة مع الدماغ البشري. يستهلك الدماغ البشري حوالي 20 واط من الطاقة في حين أن أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحالية قد تستخدم ما يصل إلى 1 ميغاواط أو أكثر من 100000.

تجربة التفكير الاصطناعي للدماغ
يعتقد بعض منتقدي محاكاة الدماغ أنه من الأسهل خلق حركة ذكية عامة مباشرة دون تقليد الطبيعة. استخدم بعض المعلقين هذا التشبيه بأن المحاولات المبكرة لبناء آلات طيران صنعت نموذجًا لها بعد الطيور ، لكن الطائرات الحديثة لا تبدو مثل الطيور.