Jeff Hawkins está finalmente pronto para explicar sua pesquisa sobre o cérebro



Jeff Hawkins, um veterano do Vale do Silício que dedicou a última década a explorar os mistérios do cérebro humano, organizou uma reunião com o DeepMind, um dos principais laboratórios de IA do mundo.

Os cientistas do DeepMind, de propriedade da empresa-mãe do Google, a Alphabet Holding, querem criar máquinas que possam fazer tudo o que o cérebro pode fazer. Hawkins fundou uma pequena empresa com um objetivo - descobrir como o cérebro funciona e depois recriá-lo com base no conhecimento adquirido.

A reunião, marcada para abril no escritório da DeepMind em Londres, não ocorreu. O DeepMind tem centenas de pesquisadores de IA à sua disposição, trabalhando com uma equipe de neurocientistas experientes. Mas quando Hawkins conversou com Demis Hassabis, um dos fundadores da DeepMind, antes de visitar, eles concordaram que quase ninguém no laboratório de Londres entenderia seu trabalho.

Hawkins diz que antes que possamos criar inteligência artificial, precisamos explicar a inteligência humana. Só então podemos criar máquinas que realmente funcionam como um cérebro. "Não é necessário reproduzir o cérebro inteiro", disse ele. "Mas você precisa entender como funciona e reproduzir suas partes mais importantes".

Na empresa Numenta, é exatamente isso que ele pretende fazer. Hawkins tem 61 anos, iniciou sua carreira como engenheiro, criou duas empresas clássicas de computadores - Palm e Handspring, e ainda estudou neurobiologia pelo caminho.

Agora, depois de mais de uma década de trabalho quase imperceptível em Numenta, ele acredita que ele e vários pesquisadores que trabalham com ele já estão a caminho de resolver o problema. Em uma conferência na Holanda, ele apresentou seu mais recente estudo, que, segundo ele, explica o funcionamento interno das colunas corticais, o principal componente das funções cerebrais.

Como é difícil prever como uma ampla comunidade de pesquisadores responderá ao trabalho de Hawkins: eles decidirão que vale a pena explorar mais profundamente o estudo? Ou eles estão apenas culpando Hawkins por estar confiante e pouco ortodoxo em seus métodos?



Durante todo esse tempo, Hawkins seguiu sua própria idéia abrangente de como o cérebro funciona. Este é um passo além do escopo da maioria dos projetos neurocientíficos, seja o estudo do cérebro de uma mosca da fruta ou o estudo das características da visão humana.

A base de sua teoria são as colunas corticais. Eles são uma parte importante do neocórtex - a parte do cérebro que controla a visão, a audição, a linguagem e a própria inteligência. Os neurocientistas ainda não têm consenso sobre como o neocórtex funciona.

Hawkins está convencido de que as colunas corticais lidam com cada tarefa da mesma maneira, que é um tipo de algoritmo de computador que se repete uma e outra vez. Essa é uma abordagem lógica do cérebro para uma pessoa que cria dispositivos de computação há décadas.

Tudo o que ele precisa fazer é descobrir o algoritmo.

Muitos neurocientistas gostam dessa idéia, alguém segue uma abordagem semelhante. Muitos elogiam Hawkins por sua disposição de pensar tão amplamente. Ser individualista na academia e no mundo da pesquisa básica não é fácil. Mas um pouco mais fácil se você puder financiar seu próprio trabalho, como Hawkins faz.

No entanto, alguns pesquisadores estão se perguntando se sua atividade autofinanciada, isolada das dificuldades dos laços acadêmicos, é um hobby longe da realidade? Eles examinam o cérebro em pequenas partes por uma razão bastante razoável - entender como tudo funciona juntos é uma tarefa monumental e difícil de cobrir.

"Obviamente, precisamos de uma melhor compreensão da inteligência", disse Tomaso Poggio, neurocientista do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, que apresentou os editores de Hawkins e Hassabis. "Mas Jeff escolheu um caminho difícil."

Se o trabalho de Hawkins for bem-sucedido, poderá ajudar os pesquisadores a ir muito além do que vemos hoje. Nos últimos anos, empresas como Google, Apple e Amazon criaram veículos não tripulados, gadgets que respondem a perguntas de diferentes salas e aplicativos para smartphones que traduzem instantaneamente idiomas estrangeiros.

Eles dependem de redes neurais, que são sistemas matemáticos, apenas até certo ponto semelhantes às redes de neurônios no cérebro. Os cientistas não podem reproduzir o cérebro, pois compreendem apenas certas partes da imagem de seu trabalho. Obviamente, eles não podem apenas pegar e copiar seus recursos.

"O cérebro é, de longe, a parte mais difícil da matéria do universo conhecido", disse Christoph Koch, pesquisador principal e presidente do Instituto. Paul Allen. "Nós nem entendemos o cérebro do verme".

A chamada para explicar o cérebro


Em um artigo de 1979 da Scientific American, Francis Crick, ganhador do Nobel de pesquisa de DNA, pediu uma teoria abrangente do cérebro que pudesse explicar esse órgão "incrivelmente misterioso".

Hawkins se formou em Cornell em 1979 com um diploma em engenharia elétrica. Nos anos seguintes, ele trabalhou na Intel e na Grid Systems, uma das primeiras empresas de laptops. Mas depois de ler um artigo em uma revista, ele decidiu que era o cérebro que se tornaria o trabalho de sua vida.

Ele propôs a criação de um laboratório de neurociência na Intel. Depois que a idéia foi rejeitada, ele entrou na Universidade da Califórnia em Berkeley. Também foi indeferido o pedido de sua tese de doutorado. Você poderia dizer que ele era um pária.

Em 1992, Hawkins fundou a Palm Computing. Uma década e meia antes do iPhone, ele criou um enorme laptop. Quando ele contratou uma diretora executiva, Donna Dubinski, ele imediatamente a alertou que, o mais rapidamente possível, deixaria o emprego na Palm e retornaria à neurociência. "Ele sempre girava em segundo plano", diz Dubinsky.

A US Robotics comprou a Palm em 1996 por US $ 44 milhões. Após cerca de dois anos, Hawkins e Dubinsky saíram para fundar a Handspring. A Palm, tornando-se independente novamente em 2000, adquiriu a Handspring por US $ 192 milhões em 2003.

Por volta do segundo acordo, Hawkins montou seu próprio laboratório de neurociência. Mas ela não durou muito. Ele foi incapaz de reunir estudiosos suficientes focados em sua teoria cortical. Assim, junto com Dubinsky e o pesquisador de IA Dilip George, ele fundou Numenta.


Jeff Hawkins (à esquerda), Dilip George (ao centro) e Donna Dubinsky. 2005 ano

A empresa passou anos tentando criar e vender software, mas no final, depois que George saiu, eles se concentraram em um único projeto. Financiado principalmente por Hawkins (ele não diz quanto investiu), o único objetivo da empresa é explicar o neocórtex e depois reproduzi-lo.

Xícara de café


Em Numenta, Hawkins senta-se em um pequeno escritório. Cinco outros neurocientistas, principalmente autodidatas, trabalham em outra sala do lado de fora da porta.

Hawkins diz que o momento da iluminação ocorreu dois anos e meio atrás, quando ele estava sentado em seu escritório olhando uma xícara de café.

Ele tocou a xícara e passou o dedo pela borda. Então ele se levantou e saiu correndo pela porta.

Ele correu de cabeça na direção de sua esposa, que acabara de almoçar, e encontrou seu colaborador mais próximo, Subutai Ahmad, vice-presidente de pesquisa. "O córtex conhece o estado das coisas", disse Hawkins. Ahmad também não tinha ideia do que estava falando.

Quando Hawkins olhou para a xícara, percebeu que as colunas corticais não apenas percebiam as sensações, mas também conheciam a localização dessas sensações no espaço. Eles memorizam o mundo em três dimensões, não em duas. Todas as nuances são lembradas em relação ao que estava ao redor.


Hawkins, Subutai Ahmad e Donna Dubinsky. Escritório Numenta. 2018 ano

Hawkins acredita que, se as colunas corticais processam informações visuais e táteis dessa maneira, elas percebem o som, a linguagem e até a matemática de maneira semelhante. Desde então, ele vem trabalhando em uma prova dessa idéia.

"Quando o cérebro constrói um modelo do mundo, tudo acontece em relação a todo o resto", disse Hawkins. "É assim que ele entende tudo."

A fonte de tensão entre Hawkins e outros pesquisadores não é de todo que eles acreditam que ele esteja errado. Eles simplesmente não sabem disso, porque ele está tentando fazer isso de uma maneira completamente diferente. E tão descontroladamente ambicioso.

Para o desenvolvimento da ciência, o que Hawkins está trabalhando não pode permanecer em segundo plano. Suas idéias podem ser proveitosas ao experimentar com outros neurocientistas, disse Nelson Sprouston, diretor sênior do Janelia Research Campus, um laboratório de pesquisa em neurociência da Virgínia. "O ciclo contínuo de testes e revisão de modelos de computação neural motivados pela biologia é a chave para o desenvolvimento de teorias cerebrais inovadoras", disse ele.

Parafraseando, Hawkins precisa ter a oportunidade de pesquisar minuciosamente seu trabalho e encontrar uma maneira de interagir com cientistas que, provavelmente, nunca olharam para o cérebro como ele.



No momento, uma tradução de um grande artigo científico está sendo preparada por Jeff Hawkins e seus colegas da Numenta - “ Uma teoria de como as colunas no neocórtex permitem a aprendizagem da estrutura do mundo ”. Eles também planejam traduzir seu segundo artigo principal, Uma Estrutura para Inteligência e Função Cortical Baseada em Células de Grade no Neocórtex .

Source: https://habr.com/ru/post/pt439410/


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