Projekt Blue Brain

Da ich hier im Forum schon mehrfach in Diskussionen über dieses Projekt gelesen habe und sehr faziniert davon bin, will ich dazu diesen Thread eröffnen.

Wikipedia: Blue Brain

Das Blue Brain-Projekt versteht sich als Pionierprojekt zum Verständnis der Funktionsweise des Gehirns durch die Bildung groß angelegter Computermodelle. Es wurde von Henry Markrams Brain and Mind Institute der École Polytechnique in Lausanne (Schweiz) und IBM (USA) im Mai 2005 ins Leben gerufen.

Ein wichtiges Zwischenziel des Projekts wurde Ende 2007 abgeschlossen: Blue Column hat das Ziel der vollständigen Simulation einer neokortikalen Säule auf zellulärer Ebene. Neokortikale Säulen besitzen eine Höhe von 2 mm und einen Durchmesser von 0,5 mm. Beim Menschen enthalten sie circa 60.000 Neuronen. Blue Column bezieht sich auf Ratten, deren kortikale Säulen circa 10.000 Nervenzellen und ungefähr 108 Synapsen beinhalten.

Die Simulation geht über das Konzept des künstlichen neuronalen Netzes hinaus: Sie beruht auf biologisch plausiblen und komplexen Modellen verschiedener Nervenzelltypen. Eingesetzt werden der von Phil Goodman entwickelte Neocortical Simulator (NCS) in Kombination mit Michael Hines' Software NEURON. Die Simulation soll auf einem BlueGene Supercomputer berechnet werden. Blue Column soll innerhalb von 2–3 Jahren realisiert und anschließend mit einer Reihe von empirischen Daten getestet werden.

Im weiteren Verlauf soll die Entwicklung in zwei Richtungen fortgeführt werden:

1. Simulation einer kortikalen Säule auf molekularer Ebene, um z. B. die Bedeutung von Genexpression untersuchen zu können
2. Vereinfachung der Simulation mit dem Ziel, eine große Anzahl von Säulen zu vernetzen und parallel simulieren zu können. Das Endziel ist die Simulation eines vollständigen Neokortex, der beim Menschen aus circa 1 Million kortikalen Säulen besteht.

In einer 10-Jahres-Perspektive sollen verschiedene Forscher weltweit eigene Modelle verschiedener Gehirnregionen erstellen und in eine Internet-Datenbank hochladen können. Die Blue-Brain-Software soll diese Module miteinander vernetzen und daraus die erste Simulation eines vollständigen Gehirns aufbauen. Um das zu erreichen, müssen mehrere noch ungelöste Probleme bewältigt werden.


Ich habe dazu ein relativ frisches Video gefunden, indem genau erklärt wird wie diese Simulation aufgebaut wird und welche Faktoren es da zu beachten gibt. So gewinnt man einen Eindruck davon wie komplex das Gehirn wikrlich aufgebaut ist und wie die Simulation abläuft.

Das wäre das erste.

Die zweite Sache wäre:

Wo wird uns diese Simulation hin bringen ?
Sowohl in technischer als auch in medizinischer Hinsicht.

Aber schaut euch zuerst den Vortrag an. Achtung er ist auf Englisch, aber er ist meiner Meinung nach gut verständlich, weil die Folien und Animationen auf dem Beamer gut dargestellt sind.

Henry Markram: Simulating the Brain — The Next Decisive Years [1/3]

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Henry Markram: Simulating the Brain — The Next Decisive Years [2/3]

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Henry Markram: Simulating the Brain — The Next Decisive Years [3/3]

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Hey,
nun ich finde das Thema wirklich interessant. Allein schon die Vorstellung: "Simulation eines Gehirns" klingt vielleicht erst einmal nach Science Fiction aber Möglicherweise wird daraus was, die Details sprechen für sich. Ich meine einmal gelesen zu haben das wir Menschen nur 20% unseres Gehirns effektiv nutzen, die Ergebnisse die dieses Projekt liefern könnte gibt uns vielleicht besser zu verstehen warum dies der Fall ist. Auch auf medizinischer Ebene mag es zu Innovationen kommen inwiefern man die daraus resultierenden Erkenntnisse an einem echten Gehirn anwenden kann ist da schon etwas komplexer, allein schon wegen der Frage der Ethik dürften sich einiges an Diskussionen auftuen.

Ich bin gespannt wie es sich entwickeln wird.

Rapt0r56

@trailerguy

Kenne ich schon lange.

Meiner Meinung nach wird es uns zu echter KI führen.

@trailerguy

Medizinisch könnte es eine große Hilfe sein - vielleicht könnte man viele bisher unerklärlichen Phänomene besser verstehen. Eventuell könnte auf Dauer auch die Frage geklärt werden, wie das menschliche Bewusstsein zustande kommt.

Zudem hat GrandOldParty recht, es wird auch für die KI-Forschung hilfreich sein.

Greetings

MC Homer

@GrandOldParty

Stimmt! An K.I. habe ich garnicht gedacht, dabei wird dies wohl eines der Hauptthemen sein in Richtung Technologie wenn das Projekt erfolgreich sein sollte.

Denke auch das es die ersten Schritte in Richtung der KI sein wird. Kleine zwar, aber dennoch.
Erinnert aber auch irgendwie an Halo. Bin gespannt aufjedenfall und werde es weiter verfolgen,.

Rapt0r56 schrieb:Ich meine einmal gelesen zu haben das wir Menschen nur 20% unseres Gehirns effektiv nutzen

Nur um das einzuwerfen: Das ist eine der populärsten Mythen unserer Zeit. Wir nutzen schon alles, nur nicht gleichzeitig, weil wir nicht alles gleichzeitig brauchen. :)

Richtig. Ich hasse diesen Mythos. Wäre uneffizient und die Natur hätte uns sonst ein kleineres Hirn gegeben. ;)

@cs89

Oh, danke für die Aufklärung. Dass es ein Mythos ist war mit nicht bekannt, habe es nur mal beiläufig irgendwo gelesen. : >

wieviel % wohl ein extrarülps bensprucht?

Also ich frage mich ob man wirklich eine KI hat, selbst wenn irgendwann die Software das gesamte Hirn simulieren kann, weil ja auch irgendo die "Programmierung" des Gehirns herkommen muss...
Aber wie viel Rechenleistung braucht es denn nur eine dieser Säulen zu Simulieren?

@Cool3000
Das ist schwierig, man hat ja mit diesem Projekt wenn das mal soweit ist, erstmal alle naturwissenschatlichen Gesetze und Abläufe die für die Funktion eines Gehirns notwendig sind logisch miteinander verknüpft. Und das von Grund auf und wirklich bis ins kleinste Detail, alleine das ist schon fazinieren wie ich finde.
Das ist das Konstrukt sage ich mal, der Rahmen, der ist ja dann daraus ergibt. Also die Gesetze nach denen das Gehirn dann auch real arbeitet. Und mit diesem Konstrukt wird man dann arbeiten, sprich zuerst bestimmte Krankheiten simulieren u.s.w. Das wird ja auch im Video erwähnt, dass das ein Experimentierkasten für Wissenschaftler in dieser Richtung wird.

Der entscheidente Schritt zur wirklichen KI wäre dann:

Wie bringt man die Simulation dazu selbst zu lernen ?

Man müsste das Teil dann wohl mit Input füttern, aber wie legt man fest was wie und wo verarbeitet wird ? Ich meine, das wie also wie die Verarbeitung abläuft ist ja durch die Naturwisenschaft dahinter schon gegeben.

Aber vielleicht nicht minder wichtiger ist das wo und in welcher Reihenfolge? Da müssen dann wohl auch noch einge Gesetze zu impelemtiert werden, dass ist nicht so einfach. Da ganz bestimmte Informationen in ganz bestimmten Hirnarealen zu einem ganz bestimmten Zeitpunkt und auch teilweise parallel verarbeitet werden.

@trailerguy

Ich würde mir eine K.I. im frühen Stadium etwa so vorstellen:

Nehmen wir an es gäbe eine Maschine / Roboter welche ein Blue Brain inne liegt, dieser wurde dazu programmiert auf eine Aufgabe eine Antwort zu finden und auszuführen.

Folgendes Beispiel:
In einem leeren Raum steht ein Tisch ein Mensch daneben und auf dem Boden liegt ein Stift. Der Roboter wird hineingebracht, erfasst den Stift auf dem Boden und hebt ihn auf, und hat nun die Entscheidung zu treffen gibt er den Stift dem Menschen oder legt er ihn auf den Tisch?

Zu dem Zeitpunkt kommt Blue Brain ins.Spiel.
Sind soziale Interaktionen seine Entscheidung dann würde er beispielsweise den Stift dem Menschen geben. Bei simplen lösen von Aufgaben würde er ihn einfach auf den Tisch legen. Das basiert darauf mit welcher Art von Input er gefüttert wurde.

Ist Blue Brain ein eigenes Projekt oder eines von diesen beiden?


Original anzeigen (0,2 MB)

Das ist was großes, was verdammt großes. Wie damals der Human Genome Project, wo man nach 7 Jahren gerade mal nur 1% des Menschlichen Genoms entschlüsselt hatte und alle Wissenschaftler sagten das es noch 700 Jahre dauert bis wir alles entschlüsselt haben, tatsächlichen waren wir 7 Jahre danach fertig, weil die Menschen linear denken und nicht das exponentielle Wachstum der Rechenleistung mit einbeziehen. Vllt hat Ray Kurzweil ja doch recht...

Ich schaue da regelmäßig vorbei.
https://www.humanbrainproject.eu
Immer wieder eine Fundgrube, sei es philosophische Ansichten, seien es neue Erkentnisse über neu gefundene Typen von Neuronen, über den Arbeitsbereich von Gehirngebieten, über KIs(warum das was man da macht so gut ist, oder nicht gut genug usw.), über neue technische Möglichkeiten.
Da kann man immer was mit nehmen.

trailerguy schrieb am 25.12.2011:Wo wird uns diese Simulation hin bringen ?

Fortschritt.
Was ich sehr spannend finde, sind die neuromorphischen Prozessoren.
Es wird zunehmend in richtung Spezialisierung gehen.
Googles TPU, war erst der Anfang.
Dann braucht man für die Berechnung, überspitzt gesagt, auch kein Kernreaktor mehr neben sich der die Energie dafür gibt.
Ich könnte mir vorstellen, dass man die Daten in Zukunft dafür nutzen kann, ganz spezielle NPUs hezustellen, die zb. speziell für die Bilderkennung zuständig sind.
Aber eigentlich ist da alles spannend, da weiß man gar nicht wo man anfangen soll.

Ich hab letztens erst noch Metzinger (philosoph) mit son Roboter Entwickler reden hören.
Er meinte, für die Simulation eines Lebewesens, müsste man ein Roboter haben, weil der physische Kontakt für die Erfahrung so wichtig ist.
Tja, da hat er wohl noch nicht die virtuelle Maus, des HBPs gesehen. :D

Es sieht sehr nett aus, ich frage mich, was daraus werden wird