Model známý jako ,Spaun‘ (zkratka Semantic Pointer Architecture Unified Network – jednotná síť s architekturou sémantického ukazatele) je schopen simulovat složité chování mozku, a jak tvrdí jeho tvůrci, dokáže myslet, vybavovat si, vidět a na podněty prostředí reagovat s použitím mechanické ruky.
Spaun v současnosti existuje v simulovaném světě skrytém uvnitř počítače, vědci však v podstatě nepochybují o tom, že jde o dosud nejpromyšlenější techniku, která se blíží vytvoření modelu, jenž by rozuměl lidskému myšlení. Na rozdíl od předchozích modelů mozku, které se vyznačovaly rozsáhlými sítěmi neuronů s omezenými funkcemi, je Spaunových 2,5 milionu neuronů navrženo tak, aby napodobovaly strukturu lidského mozku s prefrontálním kortexem, bazálními ganglii a thalamem, který dovoluje ,přemýšlet‘ o prostředí, v němž funguje, a reagovat na struktury, s nimiž se setká. Model je výsledkem práce týmu výzkumníků z University of Waterloo v Kanadě vedeného profesorem Christopherem Eliasmithem.
Za svůj vznik vděčí do značné míry širokému okruhu zájmů profesora Eliasmithe i jeho profesní kvalifikaci – má jak diplom inženýra, tak i neurologa (nemluvě o troše filozofie, přidané jako přívažek).
Funkční model Spaunu tedy vznikl jako přímý výsledek této zajímavě namíchané kombinace profesí.
Když profesor Eliasmith, který již dříve publikoval práce o možnostech vytvořit umělý ,mozek‘, psal knihu o své nejnovější teorii, rozhodl se, že nejlepší způsob, jakým demonstrovat své nápady, bude skutečně vytvořit funkční model. „Chystal jsem se publikovat knihu a pak mě napadlo, že jediný způsob, jak dosáhnout, aby mi lidé uvěřili, bude, že jim to názorně předvedu,“ říká.
Profesor Eliasmith potom sestavil tým pracovníků z University of Waterloo, který měl vytvořit Spauna, „největší simulaci fungujícího mozku na světě.“ Výjimečné na tomto modelu je, že ačkoli několik jiných projektů po celém světě pracuje na velkých modelech mozku, tyto modely nedokáží „vidět, zapamatovávat si ani ovládat údy,“ říká profesor Eliasmith a dodává, že jeho tým se vydal cestou využití počítačů k simulaci všeho, co uvnitř mozku probíhá, včetně aspektů neuroanatomie a neurofyziologie a rovněž i psychologického chování. Spaun simuluje biologické funkce reálných neuronů i s elektrickým napětím generovaným v buňkách a se signály prohánějícími se různými částmi mozku.
„Všechno je to ve stroji, ale my opravdu simulujeme všechna tato napětí a proudy detailně až do úrovně věcí, které je možné měřit ve skutečných buňkách,“ dodává profesor Eliasmith.
Co tedy dokáže Spaun skutečně dělat? Je v zásadě tvořen dvěma částmi volně odvozenými z mozkové kůry a z bazálních ganglií a je vybaven virtuálním okem a reálně fungující robotickou paží. Na základě vizuálních informací, které dostává, umí směrovat data do různých částí kůry, a to do těch, které jsou nejvhodnější pro plnění dané úlohy. Je naprogramován tak, aby reagoval na osm typů požadavků, včetně kopírování obrazu, který vidí, rozpoznávání čísel napsaných různým rukopisem, zodpovídání otázek na skupiny čísel a doplňování obrazců na základě zhlédnutých příkladů. Podle zprávy profesora Eliasmithe uveřejněné v časopise Science zvládne dokonce i některé základní položky z IQ testu. Přestože má Spaun některé téměř dojemné podobnosti s lidským mozkem – chvíli váhá, než odpoví na otázku, a má-li se učit nazpaměť seznamy pojmů, jde mu to lépe na jejich začátku a na konci nežli uprostřed – zůstává, jak říká profesor Eliasmith, ještě dlouhá cesta k tomu, aby byl schopen se vyrovnat svému lidskému protějšku. „Lidské chování má některé velmi jemné detaily, které model zachytí,“ vysvětluje. „To dodává spoustě různých věcí, které mozek dokáže dělat, zvláštní příchuť.“
Avšak, jak dodává, jeho tým má stále ještě daleko k tomu, aby byl schopen napodobovat všechny druhy úloh, které dokáže vykonávat lidský mozek. „Lidé jsou nesrovnatelně složitější,“ říká. „Neexistuje nic, co by se spletitostí nebo složitostí blížilo lidskému mozku – ten se všemu propastně vzdaluje.“
To však už nemusí platit příliš dlouho. Profesor Eliasmith a jeho tým se nyní zaměřují na spolupráci s dalšími vědci ve Spojených státech a Velké Británii (očekává se, že by se mohli zapojit výzkumníci v Manchesteru), aby společně zdokonalili samotný model i jeho schopnosti.
Zvláště se pak chtějí zaměřit na snížení kapacity počítačového výkonu, který provoz Spaunu vyžaduje. Provést s umělým mozkem třeba jen malé úlohy spotřebuje ohromné množství výpočetní kapacity. K simulaci pomocí Spaunu v trvání pouhé jedné sekundy je třeba dvou hodin počítačového času. Nejbližším dalším důležitým úkolem proto bude vyvinout hardware, který dovolí modelu pracovat v „reálném čase“.
Profesor Eliasmith je přesvědčen, že patřičné úsilí přinese nejen teoretické výsledky, ale i velký praktický užitek. Jeho tým nedávno provedl experiment, při němž výzkumníci zkoušeli, co se stane, jestliže „zabijí“ syntetické neurony podobným způsobem, jakým je degenerativní onemocnění zničí v lidském mozku. Je naděje, že by pomocí těchto a podobných experimentů mohl Spaun – svým jedinečným napodobováním (imitováním) buněčného charakteru lidského mozku – umožnit nahlédnout do procesů, které v mozku probíhají, jsou-li jeho části poškozeny chorobou a přestávají fungovat.
Spaun tak umožní experimenty, které by bylo neetické provádět na živém lidském mozku, a otevře tak výzkumníkům v lékařské vědě nekonečnou škálu možností. Využitím, které se nabízí jako první, je pro vědce možnost simulovat určité choroby mozku a poté sledovat, jak na ně lze nejlépe působit určitými léky.
„S použitím těchto postupů můžete nejenom přistupovat k hluboce filozofickým otázkám, jako např. jak dokáže mysl vystihnout reálný svět, ale jsou tu i čistě praktické otázky, které je možno klást, např. o poškození mozku chorobou,“ vysvětluje Eliasmith.
„Jsem přesvědčen, že ze základního výzkumu tohoto druhu vyplynou zásadní inovace. Nedokážu předpovědět, které konkrétní obory nebo firmy tuto práci skutečně využijí a jakým způsobem, ale dokážu uvést spoustu takových, které by ji využít mohly.“
Jednou z nejzajímavějších vyhlídek, jak by se mohla výzkumná práce týmu z University of Waterloo prakticky aplikovat, je zcela logicky samotný svět umělé inteligence. Experiment se Spaunem možná způsobí posun v metodách vytváření umělých ,mozků‘, může však také vytvořit nový obzor robotiky. A je zajímavé, že podle Eliasmithe možná v budoucnu lidé najdou v robotických asistentech chyby podobné těm lidským, které do nich byly úmyslně zakomponovány… a které jim budou dodávat nádech srdečnosti a jakéhosi klidu.