TEDGlobal 2009
Henry Markram: A brain in a supercomputer
Henry Markram construiește un creier într-un supercomputer
Filmed:
Readability: 3.8
1,469,354 views
Henry Markram susține că misterele minții pot fi explicate -- curând. Boli mentale, memorie, percepție: toate sunt formate din neuroni și semnale electrice, iar el iși propune să le descopere cu ajutorul unui supercomputer care să modeleze cele 100.000.000.000.000 de sinapse ale creierului.
Henry Markram - Neuroscientist
Henry Markram is director of Blue Brain, a supercomputing project that can model components of the mammalian brain to precise cellular detail -- and simulate their activity in 3D. Soon he'll simulate a whole rat brain in real time. Full bio
Henry Markram is director of Blue Brain, a supercomputing project that can model components of the mammalian brain to precise cellular detail -- and simulate their activity in 3D. Soon he'll simulate a whole rat brain in real time. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:18
Our mission is to build
0
0
3000
Țelul nostru este să construim
00:21
a detailed, realistic
1
3000
2000
un model computațional
00:23
computer model of the human brain.
2
5000
2000
detaliat și realistic al creierului uman.
00:25
And we've done, in the past four years,
3
7000
3000
Și noi am realizat în ultimii patru ani
00:28
a proof of concept
4
10000
2000
o demonstrație de principiu
00:30
on a small part of the rodent brain,
5
12000
3000
pe o mică parte a unui creier de rozător,
00:33
and with this proof of concept we are now scaling the project up
6
15000
3000
iar acum, bazându-ne pe această demonstrație, amplificăm proiectul
00:36
to reach the human brain.
7
18000
3000
pentru a ajunge la creierul uman.
00:39
Why are we doing this?
8
21000
2000
De ce facem asta?
00:41
There are three important reasons.
9
23000
2000
Sunt trei motive importante.
00:43
The first is, it's essential for us to understand the human brain
10
25000
4000
Primul este faptul că este esențial pentru noi să înțelegem creierul uman
00:47
if we do want to get along in society,
11
29000
2000
dacă vrem să ne mai înțelegem ca societate,
00:49
and I think that it is a key step in evolution.
12
31000
4000
și cred de asemenea că acesta este un pas cheie în evoluție.
00:53
The second reason is,
13
35000
2000
Al doilea motiv este,
00:55
we cannot keep doing animal experimentation forever,
14
37000
6000
că nu putem continua să experimentăm pe animale la nesfârșit,
01:01
and we have to embody all our data and all our knowledge
15
43000
4000
și că trebuie să incorporăm datele și cunoștințele noastre,
01:05
into a working model.
16
47000
3000
într-un model care să funcționeze.
01:08
It's like a Noah's Ark. It's like an archive.
17
50000
4000
Este ca un fel de Arcă a lui Noe. Este ca o arhivă.
01:12
And the third reason is that there are two billion people on the planet
18
54000
3000
Și al treilea motiv este că există două miliarde de oameni pe planetă
01:15
that are affected by mental disorder,
19
57000
4000
care sunt afectați de boli mentale,
01:19
and the drugs that are used today
20
61000
2000
în condițiile în care medicamentele folosite în prezent
01:21
are largely empirical.
21
63000
2000
sunt în mare măsură empirice.
01:23
I think that we can come up with very concrete solutions on
22
65000
3000
Cred că putem veni cu o soluție cât se poate de concretă despre
01:26
how to treat disorders.
23
68000
3000
cum să tratăm aceste boli.
01:29
Now, even at this stage,
24
71000
3000
Acum, chiar și în stadiul acesta,
01:32
we can use the brain model
25
74000
2000
putem folosi modelul de creier
01:34
to explore some fundamental questions
26
76000
3000
pentru a explora întrebări fundamentale
01:37
about how the brain works.
27
79000
2000
despre cum funcționează creierul.
01:39
And here, at TED, for the first time,
28
81000
2000
Și aici, la TED, pentru prima dată,
01:41
I'd like to share with you how we're addressing
29
83000
2000
aș vrea să împărtășesc cu voi modul în care adresăm
01:43
one theory -- there are many theories --
30
85000
3000
o teorie -- de fapt sunt mai multe teorii --
01:46
one theory of how the brain works.
31
88000
4000
o teorie despre cum funcționează creierul.
01:50
So, this theory is that the brain
32
92000
4000
Deci, conform acestei teorii creierul
01:54
creates, builds, a version of the universe,
33
96000
6000
crează, construiește, o versiune a universului.
02:00
and projects this version of the universe,
34
102000
3000
Și proiectează această versiune a universului,
02:03
like a bubble, all around us.
35
105000
4000
precum un balon, în jurul nostru.
02:07
Now, this is of course a topic of philosophical debate for centuries.
36
109000
4000
Ori, aceasta este desigur o temă a dezbaterilor filozofice de secole.
02:11
But, for the first time, we can actually address this,
37
113000
3000
Dar, pentru prima dată, noi putem să o abordam cu adevarat,
02:14
with brain simulation,
38
116000
2000
cu ajutorul simulării creierului,
02:16
and ask very systematic and rigorous questions,
39
118000
4000
și să punem întrebări în mod sistematic și riguros,
02:20
whether this theory could possibly be true.
40
122000
4000
și să investigăm dacă această teorie poate fi adevărată.
02:24
The reason why the moon is huge on the horizon
41
126000
3000
Motivul pentru care Luna este enorma la orizont
02:27
is simply because our perceptual bubble
42
129000
3000
este pur și simplu pentru că balonul nostru perceptual
02:30
does not stretch out 380,000 kilometers.
43
132000
4000
nu se extinde 380.000 km.
02:34
It runs out of space.
44
136000
2000
Nu are atât spațiu.
02:36
And so what we do is we compare the buildings
45
138000
4000
Și ce facem de fapt este să comparăm clădirile
02:40
within our perceptual bubble,
46
142000
2000
din interiorul balonului nostru perceptual,
02:42
and we make a decision.
47
144000
2000
și luăm o decizie.
02:44
We make a decision it's that big,
48
146000
2000
Noi luăm decizia că e atât de mare,
02:46
even though it's not that big.
49
148000
2000
chiar dacă în realitate nu e într-atât de mare,
02:48
And what that illustrates
50
150000
2000
și ceea ce demonstrează asta
02:50
is that decisions are the key things
51
152000
2000
este că deciziile sunt elementele esențiale
02:52
that support our perceptual bubble. It keeps it alive.
52
154000
5000
care suportă balonul nostru perceptual. Îl mențin viu.
02:57
Without decisions you cannot see, you cannot think,
53
159000
2000
Fără decizii nu poți vedea, nu poți gândi,
02:59
you cannot feel.
54
161000
2000
nu poți simți.
03:01
And you may think that anesthetics work
55
163000
2000
Și ați putea crede că anestezicele funcționează
03:03
by sending you into some deep sleep,
56
165000
3000
prin a vă induce un somn adânc,
03:06
or by blocking your receptors so that you don't feel pain,
57
168000
3000
sau prin blocarea receptorilor astfel încât să nu mai simțiți durerea,
03:09
but in fact most anesthetics don't work that way.
58
171000
3000
dar de fapt majoritatea anestezicelor nu funcționează așa.
03:12
What they do is they introduce a noise
59
174000
3000
Ceea ce fac de fapt este să inducă un bruiaj
03:15
into the brain so that the neurons cannot understand each other.
60
177000
3000
în creier astfel încât neuronii să nu se mai înțeleagă între ei.
03:18
They are confused,
61
180000
2000
Sunt derutați,
03:20
and you cannot make a decision.
62
182000
3000
iar dvs. nu mai puteți lua decizii.
03:23
So, while you're trying to make up your mind
63
185000
3000
Astfel, în timp ce încercați să vă hotărâți,
03:26
what the doctor, the surgeon, is doing
64
188000
2000
asupra a ceea ce doctorul, chirurgul face
03:28
while he's hacking away at your body, he's long gone.
65
190000
2000
în timp ce va hăcuiește corpul, el este deja plecat demult.
03:30
He's at home having tea.
66
192000
2000
Este acasă bânduși ceaiul.
03:32
(Laughter)
67
194000
2000
(râsete)
03:34
So, when you walk up to a door and you open it,
68
196000
3000
Deci, când ajungeți la o ușă și o deschideți,
03:37
what you compulsively have to do to perceive
69
199000
3000
ceea ce trebuie sa faceți în mod reflex ca să percepeți
03:40
is to make decisions,
70
202000
2000
este să luați decizii,
03:42
thousands of decisions about the size of the room,
71
204000
3000
mii de decizii privind mărimea camerei,
03:45
the walls, the height, the objects in this room.
72
207000
3000
peretele, înălțimea, obiectele din acestă cameră.
03:48
99 percent of what you see
73
210000
3000
99% din ceea ce vedeți
03:51
is not what comes in through the eyes.
74
213000
4000
nu este ceea ce vine prin ochi.
03:55
It is what you infer about that room.
75
217000
4000
Este ceea ce deduceți despre acea cameră.
03:59
So I can say, with some certainty,
76
221000
4000
Deci pot spune, cu o oarecare siguranță,
04:03
"I think, therefore I am."
77
225000
3000
"Gândesc, deci exist."
04:06
But I cannot say, "You think, therefore you are,"
78
228000
4000
Dar nu pot spune "Gândești, deci exiști"
04:10
because "you" are within my perceptual bubble.
79
232000
5000
pentru că ești în limitele balonului meu perceptual.
04:15
Now, we can speculate and philosophize this,
80
237000
3000
Acum, putem specula și filozofa asta,
04:18
but we don't actually have to for the next hundred years.
81
240000
3000
dar nu va trebui să o facem și pentru următorii o sută de ani.
04:21
We can ask a very concrete question.
82
243000
2000
Putem pune o întrebare foarte concretă.
04:23
"Can the brain build such a perception?"
83
245000
4000
"Poate creierul să construiască o asemenea percepție?"
04:27
Is it capable of doing it?
84
249000
2000
Este capabil să o facă?
04:29
Does it have the substance to do it?
85
251000
2000
Are conținutul necesar pentru a o face?
04:31
And that's what I'm going to describe to you today.
86
253000
3000
Si asta este ceea ce vă voi descrie astăzi.
04:34
So, it took the universe 11 billion years to build the brain.
87
256000
4000
Deci, universului i-au trebuit 11 miliarde de ani pentru a construi creierul.
04:38
It had to improve it a little bit.
88
260000
2000
A trebuit să il îmbunătățească un pic.
04:40
It had to add to the frontal part, so that you would have instincts,
89
262000
3000
A trebuit să îi adauge partea frontala, astfel încât să aibă instincte,
04:43
because they had to cope on land.
90
265000
3000
pentru că a trebuit să se descurce pe uscat.
04:46
But the real big step was the neocortex.
91
268000
4000
Dar adevăratul pas mare a fost neocortexul.
04:50
It's a new brain. You needed it.
92
272000
2000
Este un nou creier. Aveați nevoie de el.
04:52
The mammals needed it
93
274000
2000
Mamiferele aveau nevoie de el.
04:54
because they had to cope with parenthood,
94
276000
4000
pentru a face față parentalității,
04:58
social interactions,
95
280000
2000
interacțiunilor sociale,
05:00
complex cognitive functions.
96
282000
3000
funcțiilor cognitive complexe.
05:03
So, you can think of the neocortex
97
285000
2000
Deci puteți privi neocortexul
05:05
actually as the ultimate solution today,
98
287000
5000
de fapt ca soluția ultimă astăzi,
05:10
of the universe as we know it.
99
292000
3000
a universului așa cum îl cunoaștem.
05:13
It's the pinnacle, it's the final product
100
295000
2000
Este apogeul, este produsul final
05:15
that the universe has produced.
101
297000
4000
pe care l-a produs universul.
05:19
It was so successful in evolution
102
301000
2000
A avut un succes atât de mare în evoluție
05:21
that from mouse to man it expanded
103
303000
2000
încât de la șoarece la om s-a extins
05:23
about a thousandfold in terms of the numbers of neurons,
104
305000
3000
de aproape o mie de ori ca număr de neuroni,
05:26
to produce this almost frightening
105
308000
3000
pentru a produce acest înfricoșător
05:29
organ, structure.
106
311000
3000
organ, sau structură.
05:32
And it has not stopped its evolutionary path.
107
314000
3000
Și nu s-a oprit din evoluția sa.
05:35
In fact, the neocortex in the human brain
108
317000
2000
De fapt, neocortexul creierului uman
05:37
is evolving at an enormous speed.
109
319000
3000
evoluează cu o viteza enormă.
05:40
If you zoom into the surface of the neocortex,
110
322000
2000
Dacă vă apropiați de suprafața neocortexului,
05:42
you discover that it's made up of little modules,
111
324000
3000
veți descoperi că e alcătuită din mici module,
05:45
G5 processors, like in a computer.
112
327000
2000
procesoare G5, ca într-un computer.
05:47
But there are about a million of them.
113
329000
3000
Numai că sunt aproape un milion dintr-acestea.
05:50
They were so successful in evolution
114
332000
2000
Au avut așa un succes în evoluție
05:52
that what we did was to duplicate them
115
334000
2000
încât ce am făcut a fost să îi multiplicăm
05:54
over and over and add more and more of them to the brain
116
336000
2000
iar și iar și să adăugăm și mai multe dintr-acestea în creier.
05:56
until we ran out of space in the skull.
117
338000
3000
până când am rămas fără spațiu în craniu.
05:59
And the brain started to fold in on itself,
118
341000
2000
Și creierul a început să se plieze peste el însuși,
06:01
and that's why the neocortex is so highly convoluted.
119
343000
3000
și iată de ce neocortexul are atâtea circumvoluțiuni.
06:04
We're just packing in columns,
120
346000
2000
Îngrămădim în coloane,
06:06
so that we'd have more neocortical columns
121
348000
3000
astfel încât având mai multe coloane neocorticale,
06:09
to perform more complex functions.
122
351000
3000
să executăm funcții și mai complexe.
06:12
So you can think of the neocortex actually as
123
354000
2000
Deci puteți privi neocortexul de fapt ca pe
06:14
a massive grand piano,
124
356000
2000
un mare pian,
06:16
a million-key grand piano.
125
358000
3000
un pian cu un milion de clape.
06:19
Each of these neocortical columns
126
361000
2000
Fiecare din aceste coloane neocorticale
06:21
would produce a note.
127
363000
2000
ar produce o nota.
06:23
You stimulate it; it produces a symphony.
128
365000
3000
Îl stimulați; el va produce o simfonie.
06:26
But it's not just a symphony of perception.
129
368000
3000
Dar nu este doar o simfonie a percepției.
06:29
It's a symphony of your universe, your reality.
130
371000
3000
Este o simfonie a universului vostru, realitatea voastră.
06:32
Now, of course it takes years to learn how
131
374000
3000
Or, desigur va lua mulți ani până vom învăța cum
06:35
to master a grand piano with a million keys.
132
377000
3000
să stăpînim un pian cu un milion de clape.
06:38
That's why you have to send your kids to good schools,
133
380000
2000
De aceea trebuie să vă trimiteți copiii la școli bune,
06:40
hopefully eventually to Oxford.
134
382000
2000
de sperat ca într-un final chiar la Oxford.
06:42
But it's not only education.
135
384000
3000
Dar nu este doar educație.
06:45
It's also genetics.
136
387000
2000
Este totodată genetică.
06:47
You may be born lucky,
137
389000
2000
Puteți fi născuți norocoși,
06:49
where you know how to master your neocortical column,
138
391000
4000
și să știți cum să folosiți columnele neocortexului,
06:53
and you can play a fantastic symphony.
139
395000
2000
și să cântați o simfonie fantastică.
06:55
In fact, there is a new theory of autism
140
397000
3000
De fapt, există o nouă teorie a autismului
06:58
called the "intense world" theory,
141
400000
2000
numita teoria "lumii intense",
07:00
which suggests that the neocortical columns are super-columns.
142
402000
4000
care sugerează că în neocortex columnele ar fi super-columne.
07:04
They are highly reactive, and they are super-plastic,
143
406000
4000
Ele sunt foarte reactive, și sunt super-plastice,
07:08
and so the autists are probably capable of
144
410000
3000
și astfel autiștii sunt capabili probabil de
07:11
building and learning a symphony
145
413000
2000
construirea și învățarea unei simfonii
07:13
which is unthinkable for us.
146
415000
2000
de neimaginat pentru noi.
07:15
But you can also understand
147
417000
2000
Dar puteți înțelege de asemenea că
07:17
that if you have a disease
148
419000
2000
dacă aveți o boală
07:19
within one of these columns,
149
421000
2000
în una din aceste coloane,
07:21
the note is going to be off.
150
423000
2000
nota va fi falsă.
07:23
The perception, the symphony that you create
151
425000
2000
Percepția, simfonia pe care o creați
07:25
is going to be corrupted,
152
427000
2000
va fi coruptă,
07:27
and you will have symptoms of disease.
153
429000
3000
și veți avea simptome de boală.
07:30
So, the Holy Grail for neuroscience
154
432000
4000
Deci, Sfântul Graal al neuroștiințelor
07:34
is really to understand the design of the neocoritical column --
155
436000
4000
este de fapt înțelegerea schemei unei coloane neocorticale --
07:38
and it's not just for neuroscience;
156
440000
2000
și asta nu este doar pentru neuroștiințe;
07:40
it's perhaps to understand perception, to understand reality,
157
442000
3000
este probabil pentru înțelegerea percepțiilor, pentru înțelegerea realității,
07:43
and perhaps to even also understand physical reality.
158
445000
4000
și poate chiar pentru a înțelege realitatea fizică.
07:47
So, what we did was, for the past 15 years,
159
449000
3000
Deci, ceea ce am făcut noi a fost, în ultimii 15 ani,
07:50
was to dissect out the neocortex, systematically.
160
452000
4000
să disecăm neocortexul, sistematic.
07:54
It's a bit like going and cataloging a piece of the rainforest.
161
456000
4000
Este un pic ca și cum a te duce și a cataloga o parte din pădurea tropicala.
07:58
How many trees does it have?
162
460000
2000
Câți copaci are?
08:00
What shapes are the trees?
163
462000
2000
Ce forme au copacii?
08:02
How many of each type of tree do you have? Where are they positioned?
164
464000
3000
Câți copaci de fiecare fel sunt acolo? Unde sunt poziționați?
08:05
But it's a bit more than cataloging because you actually have to
165
467000
2000
Dar este un pic mai mult decat catalogarea pentru că de fapt trebuie
08:07
describe and discover all the rules of communication,
166
469000
4000
să descriem și să descoperim toate regulile comunicării,
08:11
the rules of connectivity,
167
473000
2000
regulile conexiunilor,
08:13
because the neurons don't just like to connect with any neuron.
168
475000
3000
pentru că neuronii nu se conectează cu orice fel de alt neuron.
08:16
They choose very carefully who they connect with.
169
478000
3000
Ei aleg foarte atent cu cine se conectează.
08:19
It's also more than cataloging
170
481000
3000
Este de asemenea mai mult decât catalogare
08:22
because you actually have to build three-dimensional
171
484000
2000
pentru că de fapt trebuie să construiești
08:24
digital models of them.
172
486000
2000
modele digitale ale lor.
08:26
And we did that for tens of thousands of neurons,
173
488000
2000
Și am făcut exact asta pentru zeci de mii de neuroni,
08:28
built digital models of all the different types
174
490000
3000
am construit modele tridimensionale ale diferitelor tipuri
08:31
of neurons we came across.
175
493000
2000
de neuroni pe care i-am întâlnit.
08:33
And once you have that, you can actually
176
495000
2000
Şi odată ce ai făcut asta, poți de fapt
08:35
begin to build the neocortical column.
177
497000
4000
începe să construiești coloane neocorticale.
08:39
And here we're coiling them up.
178
501000
3000
Și aici le facem conexiunile.
08:42
But as you do this, what you see
179
504000
3000
Dar în timp ce faci asta, ceea ce observi
08:45
is that the branches intersect
180
507000
2000
este că ramurile se intersectează
08:47
actually in millions of locations,
181
509000
3000
de fapt în milioane de locuri,
08:50
and at each of these intersections
182
512000
3000
și că la fiecare intersecție
08:53
they can form a synapse.
183
515000
2000
ele pot forma o sinapsă.
08:55
And a synapse is a chemical location
184
517000
2000
Iar o sinapsă este o locație chimică
08:57
where they communicate with each other.
185
519000
3000
unde ele pot comunica unele cu altele.
09:00
And these synapses together
186
522000
2000
Iar aceste sinapse împreună
09:02
form the network
187
524000
2000
formează o rețea
09:04
or the circuit of the brain.
188
526000
3000
sau circuitul creierului.
09:07
Now, the circuit, you could also think of as
189
529000
4000
Acum, circuitul, puteți să îl priviți și ca
09:11
the fabric of the brain.
190
533000
2000
țesătura creierului.
09:13
And when you think of the fabric of the brain,
191
535000
3000
Şi când vă gândiți la țesătura creierului,
09:16
the structure, how is it built? What is the pattern of the carpet?
192
538000
4000
la structură, la cum este construit? Care este modelul covorului?
09:20
You realize that this poses
193
542000
2000
Realizați că asta constituie
09:22
a fundamental challenge to any theory of the brain,
194
544000
4000
o provocare fundamentală oricărei teorii a creierului,
09:26
and especially to a theory that says
195
548000
2000
și în special teoriei care spune
09:28
that there is some reality that emerges
196
550000
2000
că exista o oarecare realitate care emerge
09:30
out of this carpet, out of this particular carpet
197
552000
3000
din acest covor, din acest covor în particular
09:33
with a particular pattern.
198
555000
2000
cu un tipar specific.
09:35
The reason is because the most important design secret of the brain
199
557000
3000
Motivul este pentru ca cel mai important secret de construcție al creierului
09:38
is diversity.
200
560000
2000
este diversitatea.
09:40
Every neuron is different.
201
562000
2000
Fiecare neuron este diferit.
09:42
It's the same in the forest. Every pine tree is different.
202
564000
2000
Este la fel ca în pădure. Fiecare copac este diferit.
09:44
You may have many different types of trees,
203
566000
2000
Puteți avea multe feluri diferite de copaci,
09:46
but every pine tree is different. And in the brain it's the same.
204
568000
3000
dar fiecare copac este diferit. Și în creier este la fel.
09:49
So there is no neuron in my brain that is the same as another,
205
571000
3000
Deci nu este nici un neuron în creierul meu care să fie la fel cu un altul,
09:52
and there is no neuron in my brain that is the same as in yours.
206
574000
3000
și nu există nici un neuron în creierul meu care să fie la fel ca în al vostru.
09:55
And your neurons are not going to be oriented and positioned
207
577000
3000
Iar neuronii voștri nu vor fi orientați și poziționați
09:58
in exactly the same way.
208
580000
2000
în exact același fel.
10:00
And you may have more or less neurons.
209
582000
2000
Iar voi puteți avea mai mulți sau mai puțini neuroni.
10:02
So it's very unlikely
210
584000
2000
Deci este foarte improbabil
10:04
that you got the same fabric, the same circuitry.
211
586000
4000
ca să aveți același țesut, același circuit.
10:08
So, how could we possibly create a reality
212
590000
2000
Deci, cum este posibil să creăm o realitate
10:10
that we can even understand each other?
213
592000
3000
în care să ne înțelegem între noi?
10:13
Well, we don't have to speculate.
214
595000
2000
Ei bine, nu trebuie să facem speculații.
10:15
We can look at all 10 million synapses now.
215
597000
3000
Ne putem uita la toate cele 10 milioane de sinapse acum.
10:18
We can look at the fabric. And we can change neurons.
216
600000
3000
Putem să ne uitam la țesătură. Și putem schimba neuronii.
10:21
We can use different neurons with different variations.
217
603000
2000
Putem utiliza diverși neuroni în diferite variații.
10:23
We can position them in different places,
218
605000
2000
Putem să îi poziționăm în locații diferite,
10:25
orient them in different places.
219
607000
2000
să îi orientăm în locuri diferite.
10:27
We can use less or more of them.
220
609000
2000
Putem folosi mai mulți sau mai puțini.
10:29
And when we do that
221
611000
2000
Și când facem asta
10:31
what we discovered is that the circuitry does change.
222
613000
3000
ceea ce am descoperit a fost că circuitele se schimbă.
10:34
But the pattern of how the circuitry is designed does not.
223
616000
7000
Dar modelul de cum circuitul este proiectat nu.
10:41
So, the fabric of the brain,
224
623000
2000
Deci, țesutul creierului,
10:43
even though your brain may be smaller, bigger,
225
625000
2000
chiar dacă creierul vă poate fi mai mic, mai mare,
10:45
it may have different types of neurons,
226
627000
3000
poate avea feluri diferite de neuroni,
10:48
different morphologies of neurons,
227
630000
2000
morfologii diferite de neuroni,
10:50
we actually do share
228
632000
3000
noi de fapt împărtășim
10:53
the same fabric.
229
635000
2000
același țesut.
10:55
And we think this is species-specific,
230
637000
2000
Și credem că acest aspect este specific fiecărei specii,
10:57
which means that that could explain
231
639000
2000
ceea ce înseamnă că asta ar putea explica
10:59
why we can't communicate across species.
232
641000
2000
de ce nu putem comunica între specii.
11:01
So, let's switch it on. But to do it, what you have to do
233
643000
3000
Deci, să îl pornim. Dar ca să realizam asta, ce trebuie să facem
11:04
is you have to make this come alive.
234
646000
2000
este să il aducem la viată.
11:06
We make it come alive
235
648000
2000
Noi îl aducem la viață
11:08
with equations, a lot of mathematics.
236
650000
2000
cu ecuații, foarte multă matematică.
11:10
And, in fact, the equations that make neurons into electrical generators
237
652000
4000
Și, de fapt, ecuațiile care transformă neuronii în generatoare electrice
11:14
were discovered by two Cambridge Nobel Laureates.
238
656000
3000
au fost descoperite de doi laureați ai premiului Nobel de la Cambridge.
11:17
So, we have the mathematics to make neurons come alive.
239
659000
3000
Deci, avem instrumentul matematic care să aducă la viață neuronii.
11:20
We also have the mathematics to describe
240
662000
2000
Avem de asemenea instrumentele matematice pentru a descrie
11:22
how neurons collect information,
241
664000
3000
cum colectează informația neuronii,
11:25
and how they create a little lightning bolt
242
667000
3000
și cum crează un mic fulger
11:28
to communicate with each other.
243
670000
2000
pentru a comunica unul cu celălalt.
11:30
And when they get to the synapse,
244
672000
2000
Si când ajung la sinapsă,
11:32
what they do is they effectively,
245
674000
2000
ceea ce fac este că efectiv,
11:34
literally, shock the synapse.
246
676000
3000
literal, dau un șoc sinapsei.
11:37
It's like electrical shock
247
679000
2000
Este ca un șoc electric
11:39
that releases the chemicals from these synapses.
248
681000
3000
care eliberează substanțele chimice din aceste sinapse.
11:42
And we've got the mathematics to describe this process.
249
684000
3000
Și avem modelele matematice pentru a descrie acest proces.
11:45
So we can describe the communication between the neurons.
250
687000
4000
Astfel putem descrie comunicarea dintre neuroni.
11:49
There literally are only a handful
251
691000
3000
Sunt efectiv numai câteva
11:52
of equations that you need to simulate
252
694000
2000
ecuații necesare pentru a simula
11:54
the activity of the neocortex.
253
696000
2000
activitatea neocortexului.
11:56
But what you do need is a very big computer.
254
698000
3000
Dar pentru asta e nevoie de un computer foarte mare.
11:59
And in fact you need one laptop
255
701000
2000
De fapt e nevoie de un singur laptop
12:01
to do all the calculations just for one neuron.
256
703000
3000
pentru a face toate calculele pentru doar un singur neuron.
12:04
So you need 10,000 laptops.
257
706000
2000
Deci e nevoie de 10.000 de laptopuri.
12:06
So where do you go? You go to IBM,
258
708000
2000
Deci unde se merge? Se merge la IBM,
12:08
and you get a supercomputer, because they know how to take
259
710000
2000
și se ia un supercomputer, pentru că ei știu cum să ia
12:10
10,000 laptops and put it into the size of a refrigerator.
260
712000
4000
10.000 de laptopuri și să le pună într-un spațiu cât un frigider.
12:14
So now we have this Blue Gene supercomputer.
261
716000
3000
Deci avem acest supercomputer Blue Gene.
12:17
We can load up all the neurons,
262
719000
2000
Și putem încărca toți neuronii,
12:19
each one on to its processor,
263
721000
2000
fiecare pe câte un procesor,
12:21
and fire it up, and see what happens.
264
723000
4000
și să îi pornim, și să vedem ce se întîmplă.
12:25
Take the magic carpet for a ride.
265
727000
3000
Haideți sa luăm covorul magic pentru o cursă.
12:28
Here we activate it. And this gives the first glimpse
266
730000
3000
Iată că îl activăm. Astfel putem avea o primă impresie
12:31
of what is happening in your brain
267
733000
2000
despre ce se întâmplă în creierul nostru
12:33
when there is a stimulation.
268
735000
2000
în prezența unui stimul.
12:35
It's the first view.
269
737000
2000
Iată o primă imagine.
12:37
Now, when you look at that the first time, you think,
270
739000
2000
Acum, când vă uitați pentru prima dată la ea, gândiți,
12:39
"My god. How is reality coming out of that?"
271
741000
5000
"Dumnezeule. Cum emerge realitatea din chestia aia?"
12:44
But, in fact, you can start,
272
746000
3000
Dar, de fapt, puteți începe,
12:47
even though we haven't trained this neocortical column
273
749000
4000
chiar dacă nu am antrenat această coloană neocorticală
12:51
to create a specific reality.
274
753000
2000
să creați o realitate specifică.
12:53
But we can ask, "Where is the rose?"
275
755000
4000
Dar putem întreba, "Unde este trandafirul?"
12:57
We can ask, "Where is it inside,
276
759000
2000
Putem întreba, "Unde este el înăuntru,
12:59
if we stimulate it with a picture?"
277
761000
3000
dacă stimulăm rețeaua cu o imagine?"
13:02
Where is it inside the neocortex?
278
764000
2000
Unde este înăuntrul neocortexului?
13:04
Ultimately it's got to be there if we stimulated it with it.
279
766000
4000
La urma urmei trebuie să fie acolo undeva din moment ce l-am stimulat cu asta.
13:08
So, the way that we can look at that
280
770000
2000
Deci, felul în care putem privi asta
13:10
is to ignore the neurons, ignore the synapses,
281
772000
3000
este de a ignora neuronii, de a ignora sinapsele,
13:13
and look just at the raw electrical activity.
282
775000
2000
și să privim doar activitatea electrică brută.
13:15
Because that is what it's creating.
283
777000
2000
Deoarece asta este ceea ce este creat.
13:17
It's creating electrical patterns.
284
779000
2000
Sunt create tipare electrice.
13:19
So when we did this,
285
781000
2000
Prin urmare când facem asta,
13:21
we indeed, for the first time,
286
783000
2000
putem într-adevăr, pentru prima dată,
13:23
saw these ghost-like structures:
287
785000
3000
să vedem aceste structuri fantomatice:
13:26
electrical objects appearing
288
788000
3000
obiecte electrice care apar
13:29
within the neocortical column.
289
791000
3000
în interiorul coloanei neocorticale.
13:32
And it's these electrical objects
290
794000
3000
Sunt aceste obiecte electrice
13:35
that are holding all the information about
291
797000
3000
cele care conțin informația despre
13:38
whatever stimulated it.
292
800000
3000
ceea ce a stimulat rețeaua.
13:41
And then when we zoomed into this,
293
803000
2000
Iar când mărim imaginea
13:43
it's like a veritable universe.
294
805000
4000
este ca un veritabil univers.
13:47
So the next step
295
809000
2000
Deci următorul pas
13:49
is just to take these brain coordinates
296
811000
4000
este de a lua aceste coordonate ale creierului
13:53
and to project them into perceptual space.
297
815000
4000
și să le proiectam într-un spațiu perceptual.
13:57
And if you do that,
298
819000
2000
Şi dacă facem asta,
13:59
you will be able to step inside
299
821000
2000
veți putea pași în interiorul
14:01
the reality that is created
300
823000
2000
realității care este creată
14:03
by this machine,
301
825000
2000
de această mașină,
14:05
by this piece of the brain.
302
827000
3000
de această bucată de creier.
14:08
So, in summary,
303
830000
2000
Deci, în rezumat,
14:10
I think that the universe may have --
304
832000
2000
cred că universul ar fi --
14:12
it's possible --
305
834000
2000
este posibil --
14:14
evolved a brain to see itself,
306
836000
3000
dezvoltat un creier pentru a se vedea pe el însuși,
14:17
which may be a first step in becoming aware of itself.
307
839000
5000
care ar putea fi primul pas către a deveni conștient de el însuși.
14:22
There is a lot more to do to test these theories,
308
844000
2000
Mai sunt multe de făcut pentru a testa aceste teorii,
14:24
and to test any other theories.
309
846000
3000
și pentru a testa oricare alte teorii.
14:27
But I hope that you are at least partly convinced
310
849000
3000
Dar sper că sunteţi cel puțin parțial convinși
14:30
that it is not impossible to build a brain.
311
852000
3000
că nu este imposibil să se construiască un creier.
14:33
We can do it within 10 years,
312
855000
2000
Putem să o facem în 10 ani,
14:35
and if we do succeed,
313
857000
2000
și dacă vom avea succes,
14:37
we will send to TED, in 10 years,
314
859000
2000
vom trimite la TED, în 10 ani,
14:39
a hologram to talk to you. Thank you.
315
861000
3000
o hologramă care să vă vorbească. Vă mulțumesc.
14:42
(Applause)
316
864000
6000
(Aplauze)
ABOUT THE SPEAKER
Henry Markram - NeuroscientistHenry Markram is director of Blue Brain, a supercomputing project that can model components of the mammalian brain to precise cellular detail -- and simulate their activity in 3D. Soon he'll simulate a whole rat brain in real time.
Why you should listen
In the microscopic, yet-uncharted circuitry of the cortex, Henry Markram is perhaps the most ambitious -- and our most promising -- frontiersman. Backed by the extraordinary power of the IBM Blue Gene supercomputing architecture, which can perform hundreds of trillions of calculations per second, he's using complex models to precisely simulate the neocortical column (and its tens of millions of neural connections) in 3D.
Though the aim of Blue Brain research is mainly biomedical, it has been edging up on some deep, contentious philosophical questions about the mind -- "Can a robot think?" and "Can consciousness be reduced to mechanical components?" -- the consequence of which Markram is well aware: Asked by Seed Magazine what a simulation of a full brain might do, he answered, "Everything. I mean everything" -- with a grin.
Now, with a successful proof-of-concept for simulation in hand (the project's first phase was completed in 2007), Markram is looking toward a future where brains might be modeled even down to the molecular and genetic level. Computing power marching rightward and up along the graph of Moore's Law, Markram is sure to be at the forefront as answers to the mysteries of cognition emerge.
Henry Markram | Speaker | TED.com