人工脳 - 百科事典

人工脳（または人工意識）は、動物や人間の脳に似た認知能力を持つソフトウェアとハードウェアです。人工脳や脳エミュレーションに関する研究は、科学において3つの重要な役割を果たしています：

1. 神経科学者たちが人間の脳の働きを理解しようとする継続的な試みであり、認知神経科学と呼ばれています。
2. 人工知能の哲学における思考実験であり、少なくとも理論的には人間のように全ての能力を持つ機械を作ることは可能であることを示しています。
3. 繊細な中枢神経系を持つ動物、特に人間の行動に匹敵する機械を作る長期的なプロジェクトです。人間のような行動や知能を持つ機械を作る最終目的は、時には強力な人工知能と呼ばれています。

例えば、バーミンガムのアストン大学が報告したプロジェクトは、アルツハイマー病、運動ニューロン病、パーキンソン病などの病気に対する新たな治療法を開発するために「神経球」（小さなニューロン群）を作るために生物学的細胞を使用しています。

2番目の目的は、ジョン・シアレの中国部屋の議論や、ハーバート・ドレフュースのAI批判、ロジャー・ペンローズの「皇帝の新しい服」における議論などの反論に対するものです。これらの批判者たちは、機械では模倣できない人間の意識や専門知識の側面があると主張しました。彼らの議論に対する一つの反応として、脳内の生物学的プロセスはどの程度の精度でもシミュレートできると述べられました。この反応は、1950年代にはアラン・チューリングが彼の古典的な論文「計算機と知能」で行いました。

3番目の目的は、研究者たちによって「人工汎用知能」と一般的に呼ばれていますが、レイ・カールツウェイルは「強力な人工知能」という用語を好んでいます。彼の書籍「奇点が近づいている」では、従来の計算機を使用して全体の脳エミュレーションを実現するアプローチとして人工脳を実現する可能性に焦点を当て、コンピュータのパワーが指数関数的に成長しているため、2025年までにこれが可能であると主張しました。ブルーブレインプロジェクト（脳エミュレーションを試みるプロジェクト）のディレクターであるヘンリー・マークラムも、2009年のオックスフォードTEDカンファレンスで同様の主張（2020年）をしました。

脳シミュレーションのアプローチ
直接的な人間の脳エミュレーションは、高性能計算エンジン上で人工神経ネットワークを使用する一般的に議論されているアプローチですが、他のアプローチもあります。代替的な人工脳の実装は、ホログラフィック神経技術（HNeT）の非線形位相の共鳴/非共鳴原理に基づく可能性があります。この類似性は、核シナプスアルゴリズムを通じて量子過程に比定されています。

EvBrainは、網膜のすぐ後ろに位置する「脳のような」神経ネットワークを進化させる形態の進化ソフトウェアです。

2008年11月に、IBMは米国防総省から49百万ドルの研究資金を獲得し、知能コンピュータの作成に関する研究に取り組んでいます。ブルーブレインプロジェクトは、ラ・ユサのIBMの協力により進行しています。プロジェクトは、コンピュータ内のニューロンを正しい三次元位置に配置することで、人工的に結びつけることができるという前提に基づいています。

強力な人工知能の支持者たちは2009年に、ブルーブレインとソウルキャッチャーに関連するコンピュータが2015年までに人間の知的な能力を超えると推測し、2050年頃に人間の脳をダウンロードできる可能性があると主張しました。

ブルーブレインは大規模なスケールで複雑な神経接続を表現できますが、プロジェクトは脳活動と脳が実行する行動の間のリンクを確立していません。2012年に、Spaun（統一されたセマンティックポインターアーキテクチャネットワーク）プロジェクトは、複雑な行動を生成する神経接続の大規模な表現を通じて、人間の脳の複数の部分をモデル化しようと試みました。

Spaunの設計は、人間の脳解剖学の要素を再現しています。約250万ニューロンからなるモデルには、視覚野や運動野、GABA受容体とドパミン受容体の接続、腹側被蓋野（VTA）、黑質、他の機能が含まれています。設計は、タイプされたまたは手書きの文字の視覚入力を使用して、機械的な腕によって実行される出力に応じて、いくつかの機能を提供します。Spaunの機能には、絵をコピーする、画像を認識する、数を数えるなどがあります。

実現近くの人工脳を構築する予測が楽観的であると信じる理由はいくつかあります。特に脳（人間の脳を含む）や認知がまだよく理解されていないため、必要な計算のスケールは未知です。もう一つの短期間の制限は、現在のすべての脳シミュレーションのアプローチが人間の脳よりも桁違いに大きな電力消費を必要とすることです。人間の脳は約20Wの電力を消費しますが、現在のスーパーコンピュータは最大1MW（つまり10万倍）の電力を使用する可能性があります。

人工脳の思考実験
脳シミュレーションの批判者の中には、自然界を模倣せずに直接一般知能の行動を作る方が簡単だと思う人もいます。一部の評論家は、飛行機の初期の試作が鳥を模倣していたが、現代の飛行機は鳥のように見ないと比較しています。

参考資料


脚注


参考文献


外部リンク


Neukart, Florian (23 November 2016). Reverse Engineering the Mind - Consciously Acting Machines and Accelerated Evolution. Wolfsburg, Germany: Springer. ISBN 978-3-658-16176-7. Retrieved 30 October 2016.
Bandyopadhyay, Anirban (4 April 2020). Nanobrain : The Making of an Artificial Brain from a Time Crystal. Bosa Roca, USA: Taylor & Francis, CRC Press. ISBN 9781439875490. Retrieved 22 May 2020.
Artificial Brains – the quest to build sentient machines