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2030: Simulation des Gehirns mittels Computern

Der bekannte Experte für Künstliche Intelligenz (AI) Ray Kurzweil ist sich sicher, dass man das Gehirn bis 2030 vollständig verstanden hat und in der Lage sein wird es zusammen mit seinen Funktionen mit Hilfe von Computern zu simulieren.

Kurzweil sieht darin den ersten Schritt in der Herstellung einer Maschine, die leistungsstärker ist als das menschliche Gehirn. Solche Maschinen bzw. Supercomputer könnten in Netze zusammengeschlossen werden – man könnte die Cloud-Computing-Architektur dazu nutzen. Die Algorithmen, die diese Maschinen antreiben bzw. das Hirn simulieren, würden mit der Zeit immer besser, so dass diese Maschinen zusammen sozusagen die ultimativen Maschinen darstellen würden, mit deren Hilfe wir aktuelle und zukünftige Probleme schnell lösen können.

Kurzweil selbst hat ein Buch mit dem Namen “The Singularity is Near” veröffentlicht – ein Bestseller – bei dem es genau um dieses Thema geht. Der Punkt an dem wir mit Maschinen/Computern das menschliche Gehirn übertrumpfen wird Singularity (Singularität) genannt.
Mittlerweile arbeiten Forscher diverser Disziplinen an der Rekonstruktion des menschlichen Gehirns. Diese Forschungsprojekte haben ungeahnte Möglichkeiten eröffnet. Beispielsweise hat die Erforschung des Hören und Sehens zur unglaublichen Fortschritten im Bereich des künstlichen Hörens und Sehens geführt.

Der wichtigste Schritt liegt darin erfolgreich die Hirnrinde zu entschlüsseln und zu simulieren – eine Mammutaufgabe, wenn man alleine dieser Teil des Gehirns ca. 22 Milliarden Neuronen und 220 Trilliarden Synapsen hat. Um so eine Struktur zu simulieren bräuchte man einen Supercomputer, der bisher nicht existiert. Genauer gesagt müsste so ein Supercomputer eine Rechenleistung von 38,6 Petaflops und einen Speicher von 3,2 Petabyte besitzen. Der IBM-Forscher Dharmendra Modha sagt, dass solche Computer erst in 3 Jahren hergestellt werden könnten – drei Jahre – eine verschwindent geringe Zeit – eine Zeit, die in greifbarer Nähe ist. Im nächsten Jahr startet der neue Supercomputer von IBM – er hat schon jetzt eine Rechenleistung von 20 Petaflops.
Auch andere Forscher sind der Meinung, dass die komplette Simulation des Gehirns schon bald möglich sein wird, etwa Terry Sejnowski, Leiter der “computational neurobiology lab” (zu deutsch etwa: Labor für rechnerische Neurobiologie) am Salk Institute for Biological Studies.

Sejnowski stimmt mit der Meinung Kurzweils überein, dass eine Millionen Zeilen Programmiercode ausreichen müssten, um ein ganzes Hirn zu simulieren. Kurzweil hat das Design des Hirns auf ca. 25 Millionen Bytes geschätzt, was äquivalent zu einer Millionen Zeilen Code wäre.
Der genaue Wortlaut (englisch) ist folgender:

Here’s how that math works, Kurzweil explains: The design of the brain is in the genome. The human genome has three billion base pairs or six billion bits, which is about 800 million bytes before compression, he says. Eliminating redundancies and applying loss-less compression, that information can be compressed into about 50 million bytes, according to Kurzweil.
About half of that is the brain, which comes down to 25 million bytes, or a million lines of code.

Alle sind sich ebenfalls einig: Ein perfekt simuliertes Gehirn bringt nichts, wenn man ihm nichts beibringt – wie bei Kindern.

Quelle: wired.com