Компьютерра PDA N90 (22.01.2011-28.01.2011) - [12]

Шрифт
Интервал

Несмотря на впечатляющее развитие науки и технологии, по-прежнему не существует искусственной компьютерной системы, обладающей интеллектом, а тем более сознанием. Попытки создать искусственный интеллект, не вникая глубоко в биологические детали строения и функционирования нервной системы живых организмов, так и не привели к успеху. Да, они стали одной из существенных причин стремительного развития компьютеров, интернета и цифровой техники вообще, но сама поставленная задача, по существу, так и осталась нерешённой.

Природа в ходе эволюции, как правило, создаёт на редкость оптимальные решения. Человеческий разум - это продукт миллионов лет эволюции, поэтому довольно самонадеянно рассчитывать воспроизвести его, просто уловив основной принцип и ограничившись во много тысяч раз меньшим количеством структурных элементов и вычислительных мощностей.

Куда более перспективным путём представляется создание максимально точной действующей компьютерной копии живой нервной системы. Исследование нервной системы максимально простого существа может стать первым шагом, который предположительно положит начало новому направлению, позволит отработать технологию и разобраться во всех деталях. Этим мы и занимаемся.

Наша исследовательская группа, хоть пока и небольшая, включает в себя специалистов в области математического моделирования, программирования, биофизики, молекулярной биологии и нейробиологии. В работе также участвует в роли научного консультанта специалист в области нейрофизиологии, работающий в рамках основного направления с реальными культурами живых нервных клеток.

- Какова цель проекта?

- Цель - создание первого в мире виртуального организма, управляемого электронной копией его биологической нейронной сети. На примере этого простого организма мы хотим выяснить, даёт ли копия нервной системы, построенная на основе коннектома организма (совокупности данных, описывающих все его нейроны и межнейронные связи), такое же поведение в ряде тестовых ситуаций, как и оригинал; насколько близко к реальности наше понимание принципов, в соответствии с которыми функционируют нейроны и нейронные системы, нет ли необходимости существенно пересматривать концепцию.

- Почему именно нематода C. еlegans?

- По большому счёту, у нас не было выбора. C. elegans - единственный на сегодняшний день организм, для которого известен весь или почти весь коннектом - совокупность нейронов, межнейронных и нейро-мышечных связей, клеток-сенсоров и ряда параметров, описывающих эти системы. Других столь же изученных в этом плане организмов просто нет. Нобелевский лауреат 2002 года Дж. Сальстон, получивший премию как раз за работу в этой области, недаром сказал о нём: "Когда мы разгадаем червя - мы поймем жизнь".

Что касается биологических характеристик объекта, они тоже во многом уникальны. C. elegans - свободноживущая почвенная нематода, маленький червячок длиной около миллиметра.

Короткий жизненный цикл, период взросления, исчисляемый несколькими днями, сделал его чрезвычайно удобным для исследований в области генетики.

В 1998 году был секвенирован геном C. elegans. Также заслуженное внимание на него обратили и нейробиологи. Началом крупномасштабного исследования нервной системы C. elegans можно считать работу "The pharynx of Caenorhabditis elegans" (Albertson&Thomson, 1976), посвящённую изучению головного нервного узла C. elegans, и "The Structure of the Nervous System of the Nematode Caenorhabditis elegans" (White et al., 1986), итогом которых явилось получение экспериментальных данных о большинстве нейронов и межнейронных связей.

Как оказалось, нервная система у всех особей одного пола идентична: 302 нейрона, около семи тысяч межнейронных соединений, 95 мышечных клеток и несколько десятков сенсорных клеток разного типа. Ещё одно существенное достоинство этого организма в плане моделирования - прозрачность в оптическом диапазоне.

- Почему прозрачность - достоинство?

- Более сложные организмы имеют свойство надёжно защищать свою центральную нервную систему. У всех позвоночных мозг скрыт внутри черепной коробки, а насекомые и ракообразные обзавелись прочным внешним каркасом. Всё это не позволяет наблюдать их мозг, особенно под микроскопом, непосредственно в живом организме. Зато у C. elegans - пожалуйста. Существуют сотни микрофотографий отдельных нейронов, их отростков, мышечных клеток и так далее.

- Как работает нервная система нематоды?

- До 1990 года никто не рассматривал всерьез способность C. elegans к пластичности поведения и использование опыта для обучения, однако затем в результате ряда работ мнение учёных на этот счёт значительно поменялось. Начиная с первой работы, посвящённой обучению и памяти у C. elegans, было показано, что нервная система этой нематоды не является столь неизменной в ходе жизни организма, как поначалу казалось. Напротив, оказалось, что она спроектирована природой как миниатюрный, но при этом идеально отточенный механизм для извлечения опыта, запоминания и обучения на основе сигналов от механо-, хемо- и терморецепторов, посредством которых нематода воспринимает окружающую среду.


Еще от автора Журнал «Компьютерра»
Компьютерра, 2008 № 01-02 (717-718)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2007 № 15 (683)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2008 № 10 (726)

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


Компьютерра, 2005 № 27-28 (599-600)

Документ создан на основе открытого контента, расположенного по адресуhttp://offline.computerra.ru/2005/599/Размер изображений не менялся, поэтому некоторые могут быть некорректно отображены на неVGA-моделях КПК (особенно скриншоты и таблицы).


Цифровой журнал «Компьютерра» 2013 № 18 (171)

ОглавлениеКолонкаПочему мы позволяем нас обманывать, или Грустные размышления об иррациональности политической жизни Автор: Дмитрий ШабановГолубятня: Samsung Galaxy S4 — цидули перебежчика (часть 1) Автор: Сергей ГолубицкийУроки любви к Родине: McAfee патентует технологию обнаружения и блокировки пиратского содержания Автор: Сергей ГолубицкийПодпадает ли астрономия под закон о митингах Автор: Дмитрий ВибеIT-рынокНасколько глупа шумиха вокруг «умных» часов? Автор: Андрей ПисьменныйПромзонаПосмотрите на свалку, которую китайцы превратили в парк Автор: Николай МаслухинЭтот сайт позволяет создать собственное световое шоу на точном макете Токио Автор: Николай МаслухинТехнологииДжипег, подвинься! Веппи как единственный необходимый графический формат Автор: Евгений ЗолотовИнновацииПочему менеджерам российских корпораций не нужны стартапы Автор: Елена КраузоваИнга Нахмансон (Fitting Reality): «Российскому e-commerce не до виртуальности» Автор: Елена КраузоваГидGoogle Now для iOS появился без лишнего шума и уже собирает сведения Автор: Андрей Васильков.


Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 01 (101)

ОглавлениеСтатьиTertium datur: другие компьютеры Автор: Евгений Лебеденко, Mobi.ruИнтервьюПавел Фролов («ГНУ/Линуксцентр») о НПП Автор: Евгений КрестниковА. Самсонов о троичной логике и цифровой археологии Автор: Андрей ПисьменныйКолумнистыВасилий Щепетнёв: Месть индейских вождей Автор: Василий ЩепетневКивино гнездо: Беззаконие роботехники Автор: Киви БердКафедра Ваннаха: Подарки и конструкции Автор: Михаил ВаннахАлександр Амзин: Силой данного мне природой мозга Автор: Александр АмзинВасилий Щепетнёв: Гимн усталому караулу Автор: Василий ЩепетневКивино гнездо: Беззаконие роботехники (окончание) Автор: Киви БердДмитрий Шабанов: Марков и Эволюция человека Автор: Дмитрий ШабановКафедра Ваннаха: Пришельцы на Луне Автор: Михаил ВаннахГолубятня-ОнлайнГолубятня: Даже гоблин ходит в отпуск Автор: Сергей ГолубицкийГолубятня: Железный парад 2011 Автор: Сергей Голубицкий.


Рекомендуем почитать
Компьютерра PDA N136 (17.09.2011-23.09.2011)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Ужастик ЕвернотВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Углерод и кремнийДенис Злобин: Пиратство: почему мы перестали ценить информациюСергей Голубицкий: Голубятня: Исход из 1PasswordВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Исчезновение столицыДмитрий Шабанов: Аргумент ХойлаАлла Аршинова: Александр Бондарь (ИЯФ СО РАН) о megascience-проектахВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Удешевить странуЮрий Ильин: После шаттла: "Клипер" и "Русь"Киви Берд: Кивино гнездо: Дежавю, или Хождение по кругуСергей Голубицкий: Голубятня: News360 и ZiteВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Светлая сторона торгаАлександр Амзин: Возникнут модыАндрей Федив: Обзор Windows 8 Developer PreviewВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Демократия хищных вещейДмитрий Вибе: Почтальон сойдёт с ума.


Компьютерра PDA N142 (22.10.2011-28.10.2011)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Хронотоп детстваВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Колхоз имени Тома СойераЕвгений Лебеденко, Mobi.ru: Микропроцессор Hobbit: на каком языке говорили полуросликиВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Intel в зеркале финансов Киви Берд: Кивино гнездо: Стены и мосты Олег Нечай: Обзор NAS Buffalo Link Station Pro Duo 2 ТВВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Без параллелейЕвгений Крестников: Валентин Макаров (РУССОФТ) о тендере на создание НППВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Выкидуха в боюДмитрий Шабанов: Аргумент ГоссеАлександр Амзин: На отвлечённую темуСергей Голубицкий: Голубятня: Будучи ТАМВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: До двенадцатого знакаДмитрий Вибе: Немного холодной воды у солнцаАндрей Федив: Обзор телефона Apple iPhone 4S.


Компьютерра PDA N174 (19.05.2012-25.05.2012)

ОГЛАВЛЕНИЕДмитрий Вибе: Ударим Венерой по МарсуВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: После точкиСергей Голубицкий: Голубятня: От ашрама-дхармы к президенту-вампируДмитрий Шабанов: Объемное слышаниеОлег Нечай: PocketBook A 10": планшет, притворяющийся ридеромДмитрий Вибе: Так будет не всегда.


Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 28 (128)

ОглавлениеСтатьиОбратная сторона эпохи пост-ПК: 30-долларовый компьютер Raspberry Pi Автор: Андрей ПисьменныйТерралабКак производятся материнские платы Автор: Олег НечайКолумнистыКафедра Ваннаха: Европейский лидер Автор: Михаил ВаннахВасилий Щепетнёв: Честь пикейного жилета Автор: Василий ЩепетневДмитрий Шабанов: Судьба точек роста в системе декоративного образования Автор: Дмитрий ШабановДмитрий Вибе: Лунная астрономия Автор: Дмитрий ВибеГолубятня-ОнлайнГолубятня: Про одного битого зелёного слоника Автор: Сергей ГолубицкийГолубятня: 4 спичечных коробка Автор: Сергей Голубицкий.


Цифровой журнал «Компьютерра» 2012 № 08 (108)

ОглавлениеКолумнистыКафедра Ваннаха: Горячая цифровая война Автор: Михаил ВаннахДмитрий Шабанов: Парадокс ускорения эволюции Автор: Дмитрий ШабановКивино гнездо: Пароль для серой зоны Автор: Киви БердВасилий Щепетнёв: Предсказания и пророчества Автор: Василий ЩепетневДмитрий Вибе: Мы сверху Автор: Дмитрий ВибеГолубятня-ОнлайнГолубятня: Идеальный мобильный звук. Часть вторая Автор: Сергей Голубицкий.


«Если», 2012 № 01 (227)

Кристин Кэтрин РАШ. СОВЕТ УБИЙЦЫ«Тебе нужно было просто вышвырнуть его за борт через шлюз…»Александр ЯБЛОКОВ. КАНАТНЫЕ ДОРОГИ: ДЕНЬ ПОСЛЕДНИЙЭтой необычной профессии приходит конец даже в альтернативном мире.Джек МАКДЕВИТТ. ПРОЕКТ «КАССАНДРА»Давайте же определимся: были на Луне инопланетяне или нет?Эдуарде Дельгадо САИНО. НАДЕЖДА НА СПАСЕНИЕУмирая последней, его надежда вновь воскресает и опять уходит в смертельное небытие.Норман СПИНРАД. МУЗЫКА СФЕРЫОказывается, есть мелодии, которые мы не слышим. Ну, а если постараться?Джерри ОЛШЕН.


Компьютерра PDA N79 (18.12.2010-24.12.2010)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Ваймучени из Пятого МираВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Машины культурЕгор Емельянов: Всё, что нужно знать о четвёртом поколении Eee PCЕвгений Крестников: Российские IT-компании за рубежом: ISDEFВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Ответ векаАлександр Деревянко: Как Nvidia Optimus помогает экономить энергиюЕвгений Крестников: Российские IT-компании за рубежом: SpiritОлег Нечай: Платформа ПК: чего ждать в 2011 годуЕгор Емельянов: Софт: SIPPOINT - клиент для сети SIPNETОлег Нечай: Интегрированная графика в ноутбукахАлла Аршинова: Вадим Яковлев (ИК СО РАН) о перспективах биотопливаВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Двадцать восьмое желаниеЮрий Ильин: Кирилл Фаенов о суперкомпьютерах и MicrosoftСергей Голубицкий: Голубятня: Подстава (окончание)Олег Нечай: Оптические приводы DVD и Blu-ray в современных ноутбукахВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Ирландия – виски и прочееПавел Скоков, Mobi.ru: Highscreen Hippo - коммуникатор в планшетеЕвгений Крестников: Российские IT-компании за рубежом: ЦРТАнатолий Вассерман: Твердотельные накопители.


Компьютерра PDA N65 (30.10.2010-05.11.2010)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Debtinator. Часть 2Фёдор Кустов: Чистое будущее с инновациями от Delta electronicsВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Идентификация И.Андрей Письменный: Чего стоит ждать от Windows 8Фёдор Кустов: Тест смартбука Toshiba AC100Юрий Ильин: Елена Чуракова ("Т-Платформы") о российских суперкомпьютерах и выходе на западный рынокВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Угрозы и технологииЕвгений Крестников: Тест ноутбука DELL  Latitude E6410Андрей Письменный: ABBYY помогает программистам с переводомАнатолий Вассерман: Лицензии MicrosoftСофья Скрылина: Софт: Защищаем компьютер с помощью BitDiskВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: Броня для "Я"Алла Аршинова: Владимир Каширцев (ИНГиГ СО РАН) о том, закончится ли нефтьНика Парамонова: Тест ноутбука ASUS U53JcСергей Голубицкий: Голубятня: Шершень-коматозЮрий Ильин: ARPAnet: начало и конец.


Компьютерра PDA N167 (07.04.2012-13.04.2012)

ОГЛАВЛЕНИЕВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: ЭлектрозависимостьСергей Голубицкий: Голубятня: Вымывание традицииЮрий Ильин: Крис Каспрзак (Siemens PLM Software) о PLMМихаил Ваннах: Кафедра Ваннаха: Забыть Макнамару?Сергей Голубицкий: Голубятня: Дело русских "медведей": fiat lux!Олег Нечай: Отзывчивые экраны: гаптические технологии в дисплеяхДмитрий Вибе: Уси-пуси, Вселенная.


Компьютерра PDA N54 (04.09.2010-10.09.2010)

ОГЛАВЛЕНИЕСергей Голубицкий: Голубятня: Оттачиваем дефиницииМихаил Карпов: Глава Twitter рассказал об информационной перегрузкеНиколай Маслухин: Промзона: Кроссовки из "Назад в будущее"Василий Щепетнев: Василий Щепетнёв: На пальмы!Юрий Ильин: Вокруг Apple сгущаются "облака"Михаил Карпов: Конкурс для любителей электронных книгИгорь Осколков: Клавиатура Thermaltake Challenger Pro для геймеровАндрей Письменный: IFA 2010: Раз планшет, два планшетВаннах Михаил: Кафедра Ваннаха: Мемристоры и приемные детиСергей Голубицкий: Голубятня: Почему умрёт AndroidНиколай Маслухин: Промзона: Стерилизатор кухонных досокМихаил Карпов: NASA разрабатывает "рой" спутников-"камикадзе"Олег Нечай: Память из оксида кремния: дефект не всегда дефектМихаил Карпов: Полиция совершила рейды на серверы "варезных" группЕвгений Крестников: Google Wave закроется не совсемМихаил Карпов: Семь самолётов помогут лучше понять ураганыНиколай Маслухин: Промзона: Браслет-смартфонМихаил Карпов: Google будет искать без запросовВасилий Щепетнев: Василий Щепетнёв: МетаинфляцияOtto Diggman: Readitorial: Сумма будущего.