W poszukiwaniu inteligencji

Z profesorem Andrzejem Wróblem, kierownikiem Zakładu Neurofizjologii Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN oraz wykładowcą Szkoły Wyższej Psychologii Społecznej, rozmawia Andrzej Gontarz.

Z profesorem Andrzejem Wróblem, kierownikiem Zakładu Neurofizjologii Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN oraz wykładowcą Szkoły Wyższej Psychologii Społecznej, rozmawia Andrzej Gontarz.

Jak wygląda obecny stan wiedzy naukowej na temat ludzkiego mózgu? Czym - w świetle tych badań - jest inteligencja?

Istnieje kilka naukowych modeli mózgu. Jeden z nich to model lokalizacyjny, czyli strukturalny. Wyróżnia się w nim podstawowe moduły składowe: wejścia, asocjacji i wyjścia. Moduły wejścia i wyjścia są już stosunkowo dobrze rozpoznane. Wiedza na temat asocjacji jest na razie w powijakach. Trochę już jednak wiemy. Od 10 lat są prowadzone badania świadomości, aktów wolnej woli i temu podobnych zagadnień.

Do tej pory mózg był traktowany jako automat. Co prawda filozofowie już od dawna wiedzieli, że jest on organem autonomicznym, ale dopiero teraz mamy do czynienia z rozkwitem badań fizjologicznych nad mechanizmami uwagi, pamięci, asocjacji czy mowy. Być może doprowadzą one w końcu do poznania mechanizmów funkcjonowania mózgu. Gdybyśmy znali te mechanizmy, to możliwe byłoby udzielenie odpowiedzi na pytanie: Czym jest inteligencja mózgu biologicznego? Dzisiaj jeszcze nie czas na to.

Znamy już np. komórkowe mechanizmy pamięci i uwagi. Wiemy, że ta sama komórka różnie reaguje, w zależności od tego, na co akurat w danej chwili zwracamy uwagę. Pora połączyć odkrycia na poziomie komórkowym w spójny system sieci neuronalnej.

Jest także w badaniach nad mózgiem podejście globalne. Zgodnie z nim, aby nastąpiła pojedyncza reakcja, potrzebny jest udział całego mózgu (wszystkich 1011 komórek). Istnieją na to silne dowody. Ta koncepcja jest jeszcze młoda, ale rozwija się bardzo szybko.

Na gruncie żadnej z tych teorii nie można jednak rozstrzygnąć jednoznacznie, czym jest inteligencja. Można tautologicznie powiedzieć, że mieści się ona w sieci aktywności komórek mózgowych. Ale gdyby trzeba było określić, który z konkretnych mózgów jest bardziej inteligentny, to bym powiedział, że to jest raczej domena fenomenologii czy psychologii, nie zaś neurofizjologii.

Czy istnieją zatem szanse stworzenia sztucznej inteligencji? Myśl o tym od wielu lat rozpala wyobraźnię naukowców, artystów, filozofów, a ostatnio także w coraz większym zakresie informatyków. Czy rzeczywiście marzenia te są możliwe do zrealizowania?

 Andrzej Wróbel

Andrzej Wróbel

Dzięki dobremu poznaniu modułów wejścia i wyjścia można już dzisiaj prowadzić prace na styku informatyki i biologii. Są one niewątpliwie potrzebne. Można wyhodować neuron na podłożu półprzewodnika i pobudzanie takiego półprzewodnika będzie aktywowało neuron. Można więc konstruować interfejsy między maszyną i organizmem, co jeszcze do niedawna nie było możliwe. Co prawda tylko na poziomie jednej komórki, ale pewnie to ograniczenie zostanie pokonane.

Stan takiej komórki się zmienia z sekundy na sekundę, tak jak zmienia się ludzka myśl. Stworzono bardzo wysublimowane modele komórek neuronowych. Mózg składa się z olbrzymiej liczby takich komórek. Dla pełnego zrozumienia pracy mózgu potrzebne są symulacje jednoczesnego współdziałania wielu neuronów.

Znamy mechanizmy przetwarzania informacji na obwodzie oraz mechanizmy uczenia się, możemy więc na przykład robić protezy ucha i oka. Operacje przeprowadzane przez prof. Henryka Skarżyńskiego polegają na zastąpieniu całego aparatu receptorowego słuchu i pozwalają przywrócić słuch człowiekowi głuchemu. Znane są również podobne protezy analizatora wzroku, który u człowieka jest zmysłem znacznie bardziej skomplikowanym.

Znana jest mapa reprezentacji sieci przetwarzającej informację z siatkówki w korze mózgu, więc obraz z kamery cyfrowej możemy przekształcić na np. 60 elementów i podrażnić za ich pomocą mózg. To pozwala człowiekowi - który nigdy nie widział - rozróżniać plamy, zarysy kształtów i kontury. Dzięki temu może np. odnaleźć ciemne drzwi na jasnej ścianie. Inny przykład: człowiek całkowicie sparaliżowany pisze wodząc wzrokiem po literach. Ruchy jego gałki ocznej są przekazywane do urządzenia komputerowego. Litera, na której dłużej zatrzyma wzrok jest zapisywana, co pozwala komunikować się z innymi.

Wiedza na temat organizacji układów zmysłowych mózgu pozwala więc konstruować dobre protezy ucha i - jeszcze niedoskonałe - oka. Trudno jednak mówić w tych przypadkach o posługiwaniu się sztuczną inteligencją. Protezy takie są jednak stosunkowo proste - w porównaniu z całą złożonością struktury mózgu. Sztuczne sieci neuronalne analizujące informację zmysłową nie mają same w sobie żadnej inteligencji. Korzystają z inteligencji biologicznego mózgu. Sztuczna inteligencja nie istnieje. Trudno sobie wyobrazić, jak ją zbudować, bo nie rozumiemy mechanizmów inteligencji, co oczywiście nie znaczy, że nie poznamy ich w przyszłości.

Komputer nie myśli, tylko wykonuje program. Nawet jeśli komputer programuje inny komputer, to pierwszy z nich również musi zostać zaprogramowany przez człowieka.

Andrzej Buller obiecywał kilka lat temu, że w 2002 r. zaprezentuje sztucznego kota, ale do tej pory jakoś nic na ten temat nie słychać, chociaż badania w Japonii trwają cały czas. Według A. Bullera świat sztucznej inteligencji jest konsekwencją naturalnej ewolucji. Ja się z tym nie zgadzam. Cały czas twierdzę, że nie znając mechanizmów inteligencji biologicznej, nie możemy podjąć próby zdefiniowania sztucznej inteligencji.

Czym jest więc to, co dzisiaj w powszechnej opinii jest uznawane za sztuczną inteligencję?

To są głównie zabawki. Reagujące w odpowiednio zaprogramowany sposób automaty można zrobić zawsze. Twórca biocybernetyki N. Wiener i jego koledzy, jak W. Walter, próbując zmodelować aktywność ludzkiego mózgu w procesach pamięci, budowali już w latach 40. ubiegłego wieku sztucznego żółwia, który podchodząc do krawędzi stołu, zawracał, by nie spaść. Jeżeli jednak chcemy zbudować istotę naprawdę rozumną, musimy najpierw zrozumieć, czym jest myśl.

Komputera nie da się zaprogramować do myślenia. Istnieją, co prawda, różnego rodzaju sieciowe rozwiązania próbujące rozwiązać ten problem, ale cały czas mamy w nich do czynienia z programowaniem przez człowieka. Sztuczna inteligencja, jeżeli powstanie, będzie prawdopodobnie miała model sieciowy. To obecnie najpopularniejszy kierunek poszukiwań.

Niektórzy twierdzą, że pewne oznaki inteligencji widać już w organizacji Internetu. Można oczywiście stawiać takie hipotezy, ale pewności na razie mieć nie możemy. Brakuje nam naukowych danych na temat tego, czym jest inteligencja, więc nie potrafimy zbudować jej modelu. Wierzę jednak, że w przyszłości będzie to możliwe.

Gdzie leżą największe trudności w badaniach nad inteligencją?

Największy problem stanowi niezwykła złożoność, wielowymiarowość mózgu. W jego obrębie może być 1014 połączeń między komórkami (więcej niż gwiazd w naszej galaktyce). Na dodatek połączenia te mogą istnieć w różnych funkcjonalnych układach, za każdym razem inny komponent może być aktywny. Połączenia zmieniają z sekundy na sekundę swoją wagę, np. w wyniku uczenia się. Na początku naszej rozmowy połączenia w Pana i moim mózgu były inne niż są teraz. Stan połączeń między komórkami zmienia się również w istotny sposób pod wpływem zmiany kontekstu, w którym jest odbierana informacja.

Myśl jest tu i teraz - teraźniejszość w mózgu trwa ok. 3 sekund. Z takim okresem przesuwamy się w czasie ku przyszłości. W związku z tym stworzenie układu odwzorowującego aktualny stan - tzw. zamrożenie mózgu - nic nie daje, bo jedną z najważniejszych cech aktywności myślowej jest to, że ma ona również przeszłość i przyszłość. Musimy poznać wielowymiarowy proces, który stale się zmienia.

Mózg to dynamiczny układ połączeń, do których nie mamy dostępu, nie znamy ich zasady. Próbujemy robić doświadczenia przyczynowo-skutkowe, chociaż wcale nie jest powiedziane, że takie procesy charakteryzują również pracę mózgu.

Tymczasem uświadomienie sobie istoty tych relacji stanowi samo jądro badań nad "wyższymi czynnościami" mózgu.


TOP 200