Πριν ακόμα διαδοθούν πλατιά οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές αποκαλούνταν λαθεμένα από πολλούς ως ηλεκτρονικοί εγκέφαλοι. Οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές δεν έχουν τίποτα κοινό με τον ανθρώπινο εγκέφαλο: βασίζονται σε ημιαγωγούς πυριτίου και όχι σε βιολογικά κύτταρα (νευρώνες) και τις μεταξύ τους συνάψεις, δεν αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον και με τους ομοίους τους μέσω ενός βιολογικού σώματος, δε μαθαίνουν, αλλά εκτελούν προδιαγεγραμμένους αλγορίθμους, δε «συνομιλούν» με τον εαυτό τους ως αποτέλεσμα της ίδιας της δομής τους (βάσιμα μπορεί να λεχθεί ότι δεν έχουν εαυτό). Ακόμα κι αν κατασκευαστεί ένας ηλεκτρονικός υπολογιστής που θα μπορεί να κάνει σε κάθε τομέα πιο γρήγορους υπολογισμούς από οποιονδήποτε άνθρωπο και πάλι δε θα είναι εγκέφαλος. Θα είναι μια ταχύτατη μηχανή. Επιπλέον, οι εγκέφαλοι των ανθρώπων είναι όργανα ζωντανών όντων, ενώ οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές συσκευές χωρίς ζωή. Η ασάφεια που έχουν μερικοί όροι, όπως ζωή, εαυτός κ.τ.λ. δεν περιορίζει στο ελάχιστο την άβυσσο που χωρίζει τον ανθρώπινο εγκέφαλο, από τον ηλεκτρονικό υπολογιστή.

Μετά από δεκαετίες αποτυχημένων προσπαθειών, ο μόνος βάσιμος τρόπος που ελπίζουν σήμερα οι επιστήμονες να κατασκευάσουν μια τεχνητή νοημοσύνη, είναι ...η αντιγραφή του βιολογικού εγκεφάλου σε πυρίτιο. Οχι, δηλαδή, η κατασκευή κάποιου λογισμικού που θα πετυχαίνει να περνιέται για άνθρωπος από τις απαντήσεις που θα δίνει πίσω από μια κουρτίνα (τεστ Τούρινγκ), αλλά η κατασκευή λογισμικού ή κυκλώματος που θα αντιγράφει τον τρόπο λειτουργίας του ανθρώπινου εγκεφάλου. Τι είναι εκείνο που θα διακρίνει την τεχνητή νοημοσύνη; Η αναπτυγμένη ικανότητα να λύνει προβλήματα; Αυτό γίνεται ως ένα βαθμό και από τους σημερινούς υπολογιστές. Αλλά ούτε και η πιο αφαιρετική, γενικευμένη ικανότητα να λύνει οποιοδήποτε πρόβλημα τεθεί. Εκείνο που θα διαφοροποιεί την τεχνητή νοημοσύνη είναι η εμφάνιση συνείδησης στη μηχανή που θα είναι ο φορέας της. Η αίσθηση του εαυτού. Μπορεί μια μη ζωντανή συσκευή να έχει συνείδηση; Τίποτα δεν το εμποδίζει. Θα είναι βέβαια μια διαφορετική συνείδηση, ενδεχομένως εντελώς ξένη από την ανθρώπινη.

Αντίθετα απ' ό,τι πιστεύουν πολλοί, όλα αυτά δεν ανήκουν πια στον τομέα της επιστημονικής φαντασίας. Σχετικές έρευνες και μάλιστα σε προχωρημένο στάδιο γίνονται τόσο στις ΗΠΑ, όσο και στην Ευρώπη (ίσως και αλλού). Η ευρωπαϊκή προσπάθεια ονομάζεται FACETS, από το Fast Analog Computing with Emergent Transient States (Γρήγοροι Αναλογικοί Υπολογιστές με Ανακύπτουσες Μεταβατικές Καταστάσεις). Είναι προϊόν της συνεργασίας 13 ερευνητικών ομάδων από πανεπιστήμια και ινστιτούτα της Αυστρίας, της Γαλλίας, της Γερμανίας, της Ουγγαρίας, της Σουηδίας, της Ελβετίας και του Ηνωμένου Βασιλείου. Η ομάδα FACETS κατασκευάζει αναλογικά κυκλώματα από πυρίτιο, με τις συμβατικές τεχνικές υψηλής ολοκλήρωσης, τα οποία προσομοιώνουν τα χαρακτηριστικά και τη λειτουργικότητα των βιολογικών νευρώνων και των συνάψεών τους με μεγάλη ακρίβεια. Πριν από λίγες μέρες, ανακοίνωσαν ότι το τελευταίο τους δημιούργημα, ένα τσιπ 200.000 νευρώνων και 50 εκατομμυρίων συνάψεων, είχε εξαιρετικές επιδόσεις. Ο τρόπος κατασκευής του τσιπ εξασφαλίζει ότι μπορεί να κλιμακωθεί ώστε να φτάσει σύντομα στον αριθμό νευρώνων και συνάψεων του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Αυτή η προσπάθεια είναι συνέχεια της έρευνας στο πολυτεχνείο της Λωζάνης για τον «Κυανό Εγκέφαλο» (σ.σ. κυανό λόγω των χρωμάτων της IBM), που αξιοποίησε τεράστιες βάσεις δεδομένων με βιολογικά δεδομένα, καταγεγραμμένα από νευρολόγους. Η διαφορά είναι ότι αντί για προσομοίωση των νευρώνων και των συνάψεων με λογισμικό σε ψηφιακούς ηλεκτρονικούς υπολογιστές, η ομάδα FACETS κατασκευάζει τους πυριτικούς νευρώνες ως απτά αντικείμενα, δηλαδή ως κυκλώματα τρανζίστορ, πυκνωτών και αντιστάσεων, που θα επιδεικνύουν την ίδια ηλεκτρική δραστηριότητα όπως τα βιολογικά αντίστοιχά τους. Κάθε νευρώνας αποτελείται από 100 ηλεκτρονικά στοιχεία και κάθε σύναψη από 20, αλλά επειδή οι συνάψεις είναι πολύ περισσότερες καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος του τσιπ.

Η κατασκευή του προσομοιωμένου εγκεφάλου με υλικό αντί για λογισμικό, επιτρέπει την πραγματικά παράλληλη λειτουργία του, χωρίς να απαιτούνται υπερυπολογιστές για την πραγματοποίηση της προσομοίωσης, που έτσι τείνει να γίνει μάλλον εξομοίωση. Το ολοκληρωμένο αναλογικό κύκλωμα επιτρέπει πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα λειτουργίας σε σχέση με την προσομοίωση σε ψηφιακό υπολογιστή.

Την οδό της ψηφιακής προσομοίωσης με λογισμικό επέλεξε στις ΗΠΑ ο νομπελίστας νευρολόγος Τζέραλντ Εντελμαν και η ομάδα του, ενώ στην κατεύθυνση του FACETS κινείται το πανεπιστήμιο Στάνφορντ. Μια από τις δυσκολίες που αντιμετωπίζουν οι ερευνητές είναι η αναπαραγωγή της τρισδιάστατης δομής του εγκεφάλου στις δύο διαστάσεις ενός τσιπ πυριτίου.

Τα ρομπότ με προσομοιωμένους εγκεφάλους είναι ενσωματωμένα στο φυσικό περιβάλλον και αλληλεπιδρούν συνεχώς μ' αυτό, με παρόμοιο τρόπο όπως και τα βιολογικά όντα. Η διαφορά είναι ότι έχουν κάμερες αντί για μάτια, μικρόφωνα αντί για αυτιά, μια συσκευή ελέγχου της αγωγιμότητας αντί για αισθητήρια γεύσης κ.ο.κ. Οι συσκευές αυτές στέλνουν σήματα στον προσομοιωμένο εγκέφαλο, ο οποίος τα επεξεργάζεται και στη βάση κάποιων δεδομένων για το αποτέλεσμα που έχουν πάνω του, μπορεί να μάθει να αποφεύγει τα βλαβερά και να επιζητεί τα ωφέλιμα. Μια άλλη θεμελιώδης διαφορά είναι ότι προς το παρόν οι προσομοιωμένοι εγκέφαλοι απέχουν σε αριθμό νευρώνων και συνάψεων από τον ανθρώπινο εγκέφαλο που έχει γύρω στα 30 δισεκατομμύρια νευρώνες και ένα τρισεκατομμύριο συνάψεις).

Σύμφωνα με τον Καρλχάιντς Μέγερ, συντονιστή του ευρωπαϊκού προγράμματος FACETS, σκοπός είναι να διερευνηθεί η δυνατότητα ανάπτυξης ισχυρών νέων υπολογιστών, που θα λειτουργούν όχι σειριακά, αλλά με την ευρεία παραλληλία που λειτουργεί και ο εγκέφαλος. Η σειριακή λειτουργία είναι ο λόγος που σε πολλές εργασίες, όπως η αναγνώριση προσώπων, οι σημερινοί υπολογιστές είναι πολύ πιο αργοί από τον ανθρώπινο εγκέφαλο.

Ποιο θα είναι το αποτέλεσμα αν πετύχει το εγχείρημα; Ηδη το τρέχον πρωτότυπο λειτουργεί 100.000 φορές πιο γρήγορα από τον ανθρώπινο εγκέφαλο κι έτσι η ομάδα FACETS μπορεί να προσομοιώσει μια ολόκληρη μέρα μέσα σε ένα δευτερόλεπτο. Μέσα σε 8 ώρες μπορεί να τροφοδοτήσει το κύκλωμα μίμησης του εγκεφάλου με πληροφορίες αλληλεπίδρασης με το περιβάλλον, για τις οποίες ένα βιολογικό ον χρειάζεται 80 χρόνια ζωής! Ποιος θα θέσει το πλαίσιο εφαρμογής τέτοιων δυνατοτήτων; Ποιος θα τις αξιοποιήσει;

Ανάμεσα στους ενδιαφερόμενους για αξιοποίηση είναι η Υπηρεσία Προχωρημένων Ερευνητικών Προγραμμάτων Αμυνας (DARPA) των ΗΠΑ. Με πρόσκλησή της, η ερευνητική ομάδα του Εντελμαν εξόπλισε ένα τροχοφόρο ρομπότ με έναν προσομοιωμένο εγκέφαλο, ώστε να παίξει ποδόσφαιρο με ένα ανάλογο ρομπότ, που ελεγχόταν από ένα προχωρημένο, αλλά συμβατικό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης, κατασκευασμένο από το Πανεπιστήμιο Κάρνεγκι Μέλον. Το ρομπότ με τον προσομοιωμένο εγκέφαλο νίκησε και στα πέντε παιχνίδια, καθώς δεν εκτελούσε αλγορίθμους, αλλά έμαθε να δίνει πάσες σε ανθρώπους συμπαίκτες, έμαθε τα χρώματα που φορούσαν οι παίκτες της κάθε ομάδας, δηλαδή απλά και χρήσιμα πράγματα, που ήταν όμως πέραν των δυνατοτήτων του αντιπάλου. Η DARPA προφανώς δε θέλει την τεχνητή νοημοσύνη για ρομπότ - παίκτες ποδοσφαίρου, αλλά για τον υπερστρατιώτη που σχεδιάζει και πιο μακροπρόθεσμα για την απόλυτη (;) πολεμική μηχανή, χωρίς ανθρώπους, που ονειρεύονται τα γεράκια του ιμπεριαλισμού.

Σε ένα από τα πιο προχωρημένα πειράματα που έκανε ο Εντελμαν και η ομάδα του, προσομοίωσαν έναν εγκέφαλο με ένα εκατομμύριο νευρώνες και μισό δισεκατομμύριο συνάψεις, ανάλογο με τον εγκέφαλο της γάτας. Εκείνο που βρήκαν είναι ότι ένας προσομοιωμένος εγκέφαλος με μια ορισμένη πολυπλοκότητα και πάνω, αρχίζει να εμφανίζει μια νέα ποιότητα: εκδηλώνει εσωτερική δραστηριότητα. Οι απλούστεροι προσομοιωμένοι εγκέφαλοι παρουσιάζουν δραστηριότητα μόνο όταν αντιμετωπίζουν κάποια ερεθίσματα από το περιβάλλον. Μεταξύ των ερεθισμάτων δεν έδειχναν κάποια ουσιώδη κίνηση. Ομως, ο προσομοιωμένος εγκέφαλος με πολυπλοκότητα γάτας πυροδοτεί συνεχώς. Σα να μην έφτανε αυτό, εμφανίζει κύματα βήτα και γάμμα, όπως ο βιολογικός εγκέφαλος, αυτά δηλαδή που εμφανίζονται και στα εγκεφαλογραφήματα. Κι ακόμα, εκδηλώνει και μια τρίτη κατάσταση, την κατάσταση ανάπαυσης. Οταν δεν δέχεται κανένα ερέθισμα, όλος ο πληθυσμός των προσομοιωμένων νευρώνων πυροδοτεί με έναν τρόπο που θυμίζει τον τρόπο που πυροδοτούν οι νευρώνες ενός ανθρώπου την ώρα που δεν σκέφτεται τίποτα. Η συσκευή του Εντελμαν εκδηλώνει ιδιότητες που είναι προϋπόθεση για την εμφάνιση συνείδησης. Επιδεικνύει την ιδιότητα της εσωστρεφούς δραστηριότητας. Ο προσομοιωμένος εγκέφαλος φαίνεται να μιλάει με τον εαυτό του!

Η ομάδα FACETS ετοιμάζεται να αναπτύξει τώρα ολοκληρωμένο κύκλωμα με ένα δισεκατομμύριο νευρώνες και δέκα τρισεκατομμύρια συνάψεις...