The human brain project: 'a paradigm shift'.

[Piero]

Europa heeft één miljard euro uitgetrokken voor het Human Brain Project, de droom van de hersenwetenschapper Henry_Markram*. Tientallen universiteiten en onderzoekscentra moeten binnen tien jaar een supercomputer bouwen die het complete mensenbrein kan simuleren. Daarvoor moeten alle soorten van hersencellen en de manier waarop ze communiceren worden nagebouwd. Dit kan inzicht bieden in hersenfuncties en ziekten en gebruikt worden voor het bouwen van intelligente apparaten. Het project ging in januari 2013 van start en ondervond veel kritiek van wetenschappers die vrezen dat de financiering van hun eigen onderzoek wordt gestopt. Nu hesft het HBP averij opgelopen als gevolg van interne kritiek over de aanpak en opzet van het project. Het dreigde een ICT project te worden. Cognitiewetenschappers zouden met verouderde denkbeelden en technieken werken.

Markram, however, tells ScienceInsider that canceling the subproject was supported by nine of the 12 HBP board members and that cognitive scientists have had trouble embracing the basic idea behind HBP. "They just want to do the same thing they have been doing, but the HBP is really about … building technology for sharing and integrating data, about providing a common platform for all of neuroscience," he says. "It’s a methodological paradigm shift, and it’s a very exciting one, but not for everybody who does this sort of traditional individual research in the lab." http://news.sciencemag.org/brain-beh...-brain-project

*) http://www.ted.com/talks/henry_markr...ts?language=nl
*) http://www.theguardian.com/science/2...-henry-markram
http://www.nrc.nl/handelsblad/van/20...-brein-1340682
http://www.nrc.nl/handelsblad/van/20...roject-1400123

Wat mij betreft, ik geloof niet in het slagen van dit project. Wat de paradigma verschuiving precies inhoud weet ik niet. Het menselijke denken verloopt niet alleen langs heldere definities maar ook via diffuse concepten, metaforen en analogieën met bijbehorende emoties. Redeneren is geen wiskunde. Dat moeten baby's stap voor stap zelf leren met vallen en opstaan. We moeten onze kinderlijke concepten en prioriteiten afdanken en ons hele leven nieuwe concepten verwerven. Daar zie ik een machine niet toe in staat. Het HBP zou dus een computer moeten opleveren met een zeer zeer primitief programma dat geheel zelflerend is en met een lege database. Je zet hem aan en je gaat dingen aanwijzen en woordjes tegen hem zeggen.

[Piero]

En als de computer van het HBP 8 jaar oud is zeg ik zoiets als, "wat een mooie zonsondergang vanavond". En dan kijkt hij met zijn camera naar buiten en zegt: "inderdaad". Of ik zeg: "hoe voel je je van daag, alles goed?" en hij of zij antwoord: "ik voel me uitstekend". Of misschien: "niet zo lekker vandaag". Zal hij opstandig worden in de puberteit?

[Piero]

Prof. Dr. Frank van de Velde sprak over dit onderwerp in september 2013 onder de titel "Technische cognitie". Hij introduceerde daarin onder andere de computer Watson, die mensen verslaat in een bepaald spelletje van vraag en antwoord. Hij weet bijvoorbeeld als eerste dat Enschede de stad is die in het Oosten van Nederland ligt en waar bier gebrouwen wordt. Van de Velde zegt dat Watson de vragen 'begrijpt'. Alhoewel:

... hij kan woorden uit teksten met elkaar in verband brengen, maar begrijpt hij alles wat die woorden betekenen? Hij zal bijvoorbeeld weten dat een brouwerij een fabriek is waar een vloeistof wordt gemaakt, maar weet hij ook echt wat bier is?

Watson weet ook niet wat dorst is of nat en droog en wat alcohol is en dronkenschap. Of hij echt weet wat een fabriek is valt te betwijfelen (Bertrand Russell). Watson mist nog zintuigen en een lichaam dat ervaringen opdoet, dat dingen bezit en verplichtingen heeft en dat onderhouden moet worden. Hij kan woorden vergelijken, maar zinnen met beeldspraak is zijn hem te machtig.

Zo’n zin als “voor de hand liggend”, wat betekent dat? Het betekent zoiets als “duidelijk” of “direct zichtbaar”. Maar het is toch lastig om precies in woorden vast te leggen wat het betekent. Dus is het ook lastig om een computer te laten begrijpen wat het betekent. Dit komt omdat zo’n begrip is afgeleid van een echte handeling. Iets wat letterlijk voor de hand ligt kun je snel pakken. Later wordt dit een beeldspraak voor een idee of verklaring die je ook makkelijk kunt bereiken. Onderzoek heeft laten zien dat zeer veel begrippen die wij hebben als beeldspraak voortkomen uit handelingen die wij uitvoeren. Brein onderzoek laat ook zien dat hersengebieden die actief zijn bij die handelingen ook actief worden bij het horen of lezen van dergelijke woorden.

[schaakspeler]

Een supercomputer bouwen die het complete mensenbrein kan simuleren moet mogelijk zijn. Het blijft echter "simuleren". Wat ontbreekt en zal blijven ontbreken is bewustzijn. Volgens mij is de hardware ongeschikt om echte wezens te creëren. Zelfs een simpele regenworm heeft meer bewustzijn dan de grootste supercomputer. Fuzzy logic zal daar niets aan veranderen. Misschien dat ooit kwantumcomputers voor een doorbraak op het vlak van bewustzijn zullen zorgen. Dat zie ik wel niet binnen een decennium gebeuren.

[Piero]

Oorspronkelijk geplaatst door schaakspeler

Een supercomputer bouwen die het complete mensenbrein kan simuleren moet mogelijk zijn. Het blijft echter "simuleren". Wat ontbreekt en zal blijven ontbreken is bewustzijn. Volgens mij is de hardware ongeschikt om echte wezens te creëren. Zelfs een simpele regenworm heeft meer bewustzijn dan de grootste supercomputer.

Wat ontbreekt is een lichaam. Zonder lichaam is er geen bewustzijn, ook niet voor een regenworm.

[Piero]

De belangrijkste functies van de hersenen zijn de beheersing van het lichaam en de interne monitoring. Vrijwel al onze bewegingen en handelingen, ook eten en spreken, zijn door oefening van de hersenen aangeleerd. Het brein is de bestuurder en behoeder van het lichaam en dat is de basis van ons bewustzijn.

Als we ons hoofd scheef houden dan blijft de wereld die we zien rechtop staan. Wij weten wat onder en boven is. Het brein corrigeert de scheefstand van het ogenpaar door interne monitoring. Het gezonde brein weet ook wie er spreekt, jijzelf of iemand anders. Het weet ook of wij in onszelf spreken, of tegen onszelf of dat iemand anders tegen ons spreekt. Bij schizofrenie kan dat onderscheid wel eens verloren gaan en dat is beangstigend.

[Bovenbuur]

Ik vind het een interessant idee, maar wel een hele grote sprong. Ik weet dat er al computeronderdelen gebouwd zijn die vergelijkbaar aan een hersencel functioneren, en dat daar al kleine breinen van gebouwd zijn die insect-achtige taken kunnen uitvoeren. Ik weet alleen niet of je al moet denken dat die dingen de werkelijkheid zo goed benaderen dat je er maar direct een mensenbrein mee moet proberen te bouwen.

Van de andere kant, als het project zou slagen heb je natuurlijk wel een computer die je lekker veel feedback kan geven.

Het grappige van dit soort projecten is dat ze niet proberen om vanuit bestaande computeronderdelen en software concepten intelligentie op te bouwen, in plaats daarvan proberen ze vanaf het cellulaire niveau hersenen na te bouwen. En dat is een groot verschil. Een enkele hersencel kan behoorlijk complexe problemen analyseren. Ze krijgt namelijk input van tientallen andere hersencellen. Die input komt binnen via polarisatie van het celmembraan. Als er genoeg polarisatie optreed gaat de cel zelf signalen afvuren naar weer tientallen andere cellen. Sommige van de hersencellen die input leveren werken polariserend, andere juist depolariserend, en dus remmend. Verder kan elke cel harder en minder hard vuren om meer of minder invloed te hebben en bovendien speelt ook de locatie van de synapsen (zenuw-uiteindes) nog mee: als meerdere synapsen dicht bij elkaar liggen zullen ze samen veel eerder het benodigde polarisatieniveau bereiken dan wanneer ze ver van elkaar af zouden liggen.

Om dit alles te vertalen naar wat bekendere termen: stel de Zwitserse toerismedienst heeft een computerprogramma lopen om hoogwaterwaarschuwingen af te geven. Dit programma krijgt informatie binnen over de huidige waterstanden, maar ook over wat de hydro-elektrische dammen in de omgeving doen. Verder verwerkt ze gegevens over de andere energiecentrales in de omgeving, over het energieverbruik van mensen, over het de verwachte regen en de rest van het weerbericht en informatie omtrent het tourisme, hoeveel mensen er van plan lijken te komen en wat ze gaan doen. Een enkele hersencel zou dit programma kunnen vervangen, en zou in één oogopslag een goede inschatting kunnen geven over hoe hard er gewaarschuwd moet worden. Dat is waar hersenen goed in zijn, niet exacte berekeningen uitvoeren, maar goede inschattingen maken gebaseerd op middelgrote datasets. Dat is deels ook waarom wij zoveel trager rekenen dan een computer, wij proberen om een netwerk van inschattingsmachines dat voor een groot deel geprogrammeerd is via hardware (door middel van welke cel aan welke gelinkt is) zich te laten gedragen als simpele logische poorten en de rekenmachines die je daarvan kan bouwen. Onze hardware is compleet ongeschikt om zo'n emulatie op te draaien, je moet gigantische hoeveelheid "inschattingsvermogen" inzetten om simpele berekeningen te kunnen uitvoeren.

En eerlijk gezegd hebben wij maar heel weinig ervaring met het bouwen van dat soort systemen. Waarom zouden we ook? Er zijn er altijd genoeg voor handen. (En zelfs in het repareren van de beschikbare biologische systemen blijken we belabberd slecht tot zover. Hersenen nabouwen? We kunnen ze nog niet eens uitlezen!

Het is hoe dan ook een sprookje dat een kunstmatig gebouwd brein nooit bewustzijn zal hebben. Als je een worm exact na zou kunnen bouwen, inclusief de processen die hem levend maken, zou het eindproduct een worm zijn. Als je bewuste hersenen goed genoeg nabouwt of zelfs maar emuleert is het eindproduct een bewust brein. Gaat ze dat in deze poging lukken? Gaat de snelheid waarmee dit brein werkt überhaupt in de buurt komen van de snelheid waarmee biologische hersenen werken? Geen idee. Maar uiteindelijk zal dit een haalbare kaart zijn...

[schaakspeler]

Oorspronkelijk geplaatst door Bovenbuur

Het is hoe dan ook een sprookje dat een kunstmatig gebouwd brein nooit bewustzijn zal hebben. Als je een worm exact na zou kunnen bouwen, inclusief de processen die hem levend maken, zou het eindproduct een worm zijn. Als je bewuste hersenen goed genoeg nabouwt of zelfs maar emuleert is het eindproduct een bewust brein.

Misschien heb je gelijk : wie zal het zeggen? Als je zo 'n supercomputer die een persoon perfect kan simuleren vraagt of hij bewustzijn heeft, zal het antwoord natuurlijk ja zijn. Mijn idee van die computer als "onbewuste machine" verdwijnt daardoor niet. Refereren naar de Turingtest is geen bewijs.

Nu spelen schaakcomputers reeds beter dan de beste menselijke schakers, maar niemand haalt het in zijn hoofd ze "bewust" te noemen. Als jouw schaakopponent achter een gordijn staat of zit en je geen andere informatie dan diens schaakzetten ontvangt, kan je onmogelijk uitmaken tegen wie je speelt.
Door de capaciteiten van die opponent uit te breiden met meer en meer andere functies, zal hij toch niet ineens bewust worden!?

[microwezen]

Oorspronkelijk geplaatst door schaakspeler

Nu spelen schaakcomputers reeds beter dan de beste menselijke schakers, maar niemand haalt het in zijn hoofd ze "bewust" te noemen.

Maar dat komt omdat ze (grofweg) schaken door 'trial & error' door enorme hoeveelheden zetten te berekenen.
Niets te maken met enige vorm van (kunstmatige) intelligentie, maar alles met 'brute force'.

[Piero]

@schaakspeler
Wat versta je onder bewustzijn? Hiervoor heb ik geprobeerd duidelijk te maken dat zelfbewustzijn de basis is van alle bewustzijn en dat het ding daarvoor een lichamelijk zelf nodig heeft. Daarbij komt een besef van plaats en tijd en zijn relatie tot de omgeving, de wereld. We moeten de wereld om ons heen kennen om onszelf te kunnen duiden. Iemand is kind of volwassen, man of vrouw, enzovoort. De mens-computer zou zich dus bewust moeten zijn van zijn plaats in de wereld. Kan dat? Heeft hij daarvoor een driftleven nodig en zo ja, moet dat worden geprogrammeerd?

[Piero]

Oorspronkelijk geplaatst door microwezen

Maar dat komt omdat ze (grofweg) schaken door 'trial & error' door enorme hoeveelheden zetten te berekenen.
Niets te maken met enige vorm van (kunstmatige) intelligentie, maar alles met 'brute force'.

Een schaakcomputer weet niet wat hij doet en ook niet waarom. Hij heeft ook geen belang bij wat hij doet; het is een schaakprogramma dat op hem draait. Dat programma ziet het bord en de stukken niet en ook niet zijn tegenstander. Het voelt zich ook niet verbonden met de computer.

[koppijn]

Oorspronkelijk geplaatst door Piero

Wat ontbreekt is een lichaam. Zonder lichaam is er geen bewustzijn, ook niet voor een regenworm.

Er is een betere term voor lichaam namelijk een organisme of beter gezegd een levend organisme is de basis voor bewustzijn.
Bacteriën in Noordzeebodem "telefoneren" met elkaar
Een levend organisme is meer dan de som van zijn delen.
Bewustzijn is onlosmakelijk gekoppeld aan leven.

[schaakspeler]

Oorspronkelijk geplaatst door Piero

@schaakspeler
Wat versta je onder bewustzijn? Hiervoor heb ik geprobeerd duidelijk te maken dat zelfbewustzijn de basis is van alle bewustzijn en dat het ding daarvoor een lichamelijk zelf nodig heeft. Daarbij komt een besef van plaats en tijd en zijn relatie tot de omgeving, de wereld. We moeten de wereld om ons heen kennen om onszelf te kunnen duiden.
...
De mens-computer zou zich dus bewust moeten zijn van zijn plaats in de wereld. Kan dat? Heeft hij daarvoor een driftleven nodig en zo ja, moet dat worden geprogrammeerd?

Onder bewustzijn versta ik vermoedelijk ongeveer hetzelfde als jij : een soort van besef of aanvoelen van plaats en tijd (steeds hier en nu).
Zelfbewustzijn is m.i. al een stap verder. Veel dieren zullen dat niet (kunnen) ontwikkelen maar hebben toch een bewustzijn.
Of je de wereld om je heen moet kennen om jezelf te kunnen duiden weet ik niet. In theorie zou het ook zonder zintuigen moeten lukken.

De mens-computer moet in ieder geval zelfbewustzijn hebben. Bewustzijn is de eerste stap en meteen de moeilijkste stap. Ik betwijfel of zoiets programmeerbaar is.
Je kunt automaten ontwerpen met "zintuigen" die perfect reageren op hun omgeving en die kunnen praten. Dat kan niet volledig voorgeprogrammeerd zijn : behalve brute force, nuttige algoritmen en fuzzy logic, ontwerpt en verbetert het programma de subprogramma's die het nodig heeft om goed te functioneren.
Na veel vallen en opstaan zullen ze misschien zelfs een intelligent gesprek kunnen voeren en beweren dat ze bewustzijn bezitten. Is dat daarmee bewezen of blijven het "onbewuste dozen" zoals onze schaakcomputers die alleen goed kunnen simuleren?

[Bovenbuur]

Oorspronkelijk geplaatst door schaakspeler

Door de capaciteiten van die opponent uit te breiden met meer en meer andere functies, zal hij toch niet ineens bewust worden!?

Ja, als je de capaciteiten uitbreidt met die functies die jij onder bewustzijn verstaat.

Toegegeven, dat begrip is vaag. Een dier dat wegrent van gevaar doet dat onder invloed van neurotransmitters en hormonen die het brein "angst" doen voelen. Dat is niet hetzelfde als een robotstofzuiger die geprogrammeerd is om tekenen van gevaar (harde geluiden, hoge temperaturen, sextmessages van Skynet) te registreren en te vermijden. Als je die functie van je robot steeds beter maakt zal het echter op den duur zo op elkaar gaan lijken dat het in de praktijk geen verschil maakt. De triggers zijn hetzelfde, en de respons is hetzelfde (verhoogde fysieke prestaties tegen de kostprijs van meer slijtage etc).

De grap van dit soort onderzoek is verder dat er niet geprobeerd wordt om een computer, een apparaat gebouwd op en voor formele logica, een kunstje te leren dat op leven lijkt, er wordt geprobeerd om een apparaat te bouwen dat hetzelfde werkt als een levend brein. Als je kunstmatige objecten bouwt die hetzelfde reageren als geëvolueerde hercencellen, en je verbindt deze op dezelfde manieren en in dezelfde structuren met elkaar op dezelfde manier als in een organisch brein, dan zal het gedrag hetzelfde zijn. De grootste limiterende factor op dit moment zal het inzicht zijn in hoe die cellen dan precies allemaal werken en verbonden zijn. Ik verwacht niet dat je V1.0 kan aanzetten en dan na vier jaar een kunstmatige kleuter in je lab hebt wonen. Sterker nog, ik verwacht inderdaad niet dat je heel veel zal kunnen zien dat op bewustzijn lijkt. Maar naarmate de tijd vordert en het model verbeterd wordt zou je dat wel moeten gaan zien. Het gaat bijzonder creepy zijn, maar er is geen andere mogelijke uitkomst. Een goed model gedraagt zich hetzelfde als hetgeen het naar gemodelleerd is. De deltawerken zijn destijds doorgerekend met een analoog apparaat waarbij stroom gebruikt werd om het water in de zee te modelleren. Hersenen zijn een veel complexer systeem dan een klotsend bakje zeewater, maar het principe is hetzelfde, er kan een apparaat gebouwd worden dat zich hetzelfde gedraagt.

[koppijn]

Oorspronkelijk geplaatst door Piero

Een schaakcomputer weet niet wat hij doet en ook niet waarom. Hij heeft ook geen belang bij wat hij doet; het is een schaakprogramma dat op hem draait. Dat programma ziet het bord en de stukken niet en ook niet zijn tegenstander. Het voelt zich ook niet verbonden met de computer.

Dat is nu het verschil met een organisme. Een organisme ervaart zich fundamenteel verschillend met zijn omgeving. Dat legt de basis voor een vorm van zelf identificatie. Bij leven ontstaat er iets dat meer is dan een zuivere elektrochemische interactie. Levende organismes kan men karakteriseren als een interne symbiose.

[schaakspeler]

Oorspronkelijk geplaatst door koppijn

Dat is nu het verschil met een organisme. Een organisme ervaart zich fundamenteel verschillend met zijn omgeving. Dat legt de basis voor een vorm van zelf identificatie. Bij leven ontstaat er iets dat meer is dan een zuivere elektrochemische interactie.
Levende organismes kan men karakteriseren als een interne symbiose.

Akkoord met jouw bijdragen. De laatste zin begrijp ik echter niet. Wie of wat is waarmee intern in symbiose?

[schaakspeler]

Oorspronkelijk geplaatst door Bovenbuur

Ja, als je de capaciteiten uitbreidt met die functies die jij onder bewustzijn verstaat.
...
Hersenen zijn een veel complexer systeem dan een klotsend bakje zeewater, maar het principe is hetzelfde, er kan een apparaat gebouwd worden dat zich hetzelfde gedraagt.

Nergens beweer ik dat die functies iets te maken hebben met bewustzijn ... integendeel zelfs, functies stellen weinig voor. Zelfs uiterst complexe functies die je zouden doen geloven dat je te maken hebt met een bewust organisme bewijzen niet dat er enig bewustzijn aanwezig is.

[Piero]

Oorspronkelijk geplaatst door Bovenbuur

... Als je bewuste hersenen goed genoeg nabouwt of zelfs maar emuleert is het eindproduct een bewust brein. Gaat ze dat in deze poging lukken? Gaat de snelheid waarmee dit brein werkt überhaupt in de buurt komen van de snelheid waarmee biologische hersenen werken? Geen idee. Maar uiteindelijk zal dit een haalbare kaart zijn...

Stel dat het lukt, denk je dat deze brein-computer zal genieten van muziek, gebraden kip, wijn, voetbal of beeldende kunst? Zal hij een godsdienst hebben of atheïst zijn? Heeft hij burgerrechten, een politieke voorkeur en een zorgverzekering? Gaat hij geld verdienen en aankopen doen op internet met zijn eigen bankrekening? Zal hij trots zijn of nederig, soms blij, soms teleurgesteld en verdrietig en af en toe kwaad?

[Piero]

Oorspronkelijk geplaatst door koppijn

Er is een betere term voor lichaam namelijk een organisme of beter gezegd een levend organisme is de basis voor bewustzijn.
Bacteriën in Noordzeebodem "telefoneren" met elkaar
Een levend organisme is meer dan de som van zijn delen.
Bewustzijn is onlosmakelijk gekoppeld aan leven.

Organisme vind ik als typering voor een mens te vaag. Maar je hebt wel gelijk in die zin dat de mens een complex is van samenwerkende cellen met hun eigen vorm van bewustzijn en onderscheiden functies voor het geheel. Het lichaam presteert inderdaad veel meer dan de som van de delen.

[Piero]

Oorspronkelijk geplaatst door schaakspeler

Onder bewustzijn versta ik vermoedelijk ongeveer hetzelfde als jij : een soort van besef of aanvoelen van plaats en tijd (steeds hier en nu).
Zelfbewustzijn is m.i. al een stap verder. Veel dieren zullen dat niet (kunnen) ontwikkelen maar hebben toch een bewustzijn.
Of je de wereld om je heen moet kennen om jezelf te kunnen duiden weet ik niet. In theorie zou het ook zonder zintuigen moeten lukken.

Door onszelf te vergelijken met de anderen als een referentiekader weten we wat we zijn. Man of vrouw, welk beroep we hebben, wat we wel of niet kunnen, onze rechten en plichten, onze moraal, en zo voort.

De mens-computer moet in ieder geval zelfbewustzijn hebben. Bewustzijn is de eerste stap en meteen de moeilijkste stap. Ik betwijfel of zoiets programmeerbaar is.
Je kunt automaten ontwerpen met "zintuigen" die perfect reageren op hun omgeving en die kunnen praten. Dat kan niet volledig voorgeprogrammeerd zijn : behalve brute force, nuttige algoritmen en fuzzy logic, ontwerpt en verbetert het programma de subprogramma's die het nodig heeft om goed te functioneren.
Na veel vallen en opstaan zullen ze misschien zelfs een intelligent gesprek kunnen voeren en beweren dat ze bewustzijn bezitten. Is dat daarmee bewezen of blijven het "onbewuste dozen" zoals onze schaakcomputers die alleen goed kunnen simuleren?

Zintuigen? Zoals als gevoel in de vingers, op de huid, smaak en reuk, honger, pijn, schrikken van hard geluid? Zullen ze net als wij gemotiveerd worden door prikkels van binnen of van buiten? Door hebzucht, angst, verantwoordelijkheidsbesef, haat, liefde, gemakzucht,