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TEDGlobal 2009

Henry Markram: A brain in a supercomputer

ヘンリー・マークラムがスーパーコンピュータの中に脳を構築

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ヘンリー・マークラムは言います、間もなく--心の謎を解決できると。精神疾患、記憶、知覚:これらはニューロンと電気信号で成り立っています。そして、脳の100,000,000,000,000ものシナプスすべてをモデル化したスーパーコンピュータで心の謎を解明しようとしています。

- 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

Our我々の missionミッション is to buildビルドする
我々のミッションは、人間の脳の
00:18
aa detailed詳細な, realistic現実的な
詳細かつ現実的な
00:21
computerコンピューター modelモデル of theその human人間 brain.
コンピュータモデルを構築することです。
00:23
Andそして we've私たちは done完了, in theその past過去 four4つの years,
我々は、過去4年の間に
00:25
aa proof証明 of concept概念
コンセプトの実証を、
00:28
on aa small小さい part of theその rodent齧歯類 brain,
げっ歯類の脳の小片で行いました。
00:30
andそして with〜と thisこの proof証明 of concept概念 we我々 are now scalingスケーリング theその projectプロジェクト upアップ
この実証によって、目下このプロジェクトを
00:33
to reachリーチ theその human人間 brain.
ヒトの脳にまでスケールアップしようとしています。
00:36
Whyなぜ are we我々 doingやっている thisこの?
なぜこんなことをするのでしょうか?
00:39
Thereそこ are three important重要 reasons理由.
重要な理由が三つあります。
00:41
Theその first最初 is, it'sそれは essential本質的な forために us米国 to understandわかる theその human人間 brain
第一に、人間の脳を理解することは、
00:43
ifif we我々 do行う want欲しいです to get取得する along一緒に in society社会,
社会でうまくやっていくのに不可欠です。
00:47
andそして I think思う thatそれ itそれ is aa keyキー stepステップ in evolution進化.
また、進化の重要なステップだと思います。
00:49
Theその second二番 reason理由 is,
第二の理由としては、
00:53
we我々 cannotできない keepキープ doingやっている animal動物 experimentation実験 forever永遠に,
動物実験をいつまでも続けるわけにはいきません。
00:55
andそして we我々 have持ってる to embody体現する allすべて our我々の dataデータ andそして allすべて our我々の knowledge知識
全てのデータや知識を作業モデルに
01:01
into aa workingワーキング modelモデル.
統合する必要があります。
01:05
It'sそれは like好きな aa Noah'sノアの Ark. It'sそれは like好きな an archiveアーカイブ.
ノアの方舟であり、アーカイブのようなものです。
01:08
Andそして theその third三番 reason理由 is thatそれ thereそこ are two billion people on theその planet惑星
第三の理由は、地球上には二十億もの人々が
01:12
thatそれ are affected影響を受けた by〜によって mental精神的な disorder障害,
精神疾患を患っています。
01:15
andそして theその drugs薬物 thatそれ are used中古 today今日
今日使われている薬の大部分は、
01:19
are largely主に empirical経験的.
経験的なものですが、
01:21
I think思う thatそれ we我々 canできる come来る upアップ with〜と very非常に concreteコンクリート solutionsソリューション on
疾病の手当についてとても具体的な答えを
01:23
howどうやって to treat治療する disorders障害.
見つけ出せると思います。
01:26
Now, even偶数 at〜で thisこの stageステージ,
今、この段階でも、
01:29
we我々 canできる useつかいます theその brain modelモデル
脳のモデルを使用して、
01:32
to explore探検する some一部 fundamental基本的な questions質問
脳の働きについての基本的な問題を
01:34
about howどうやって theその brain works作品.
探究することができます。
01:37
Andそして hereここに, at〜で TEDテッド, forために theその first最初 time時間,
ここTEDで、はじめて
01:39
I'd私は like好きな to shareシェア with〜と you君は howどうやって we're私たちは addressingアドレッシング
我々の取り組みを共有したいと思います、
01:41
one1 theory理論 --- thereそこ are manyたくさんの theories理論 ---
一つの理論--多くの理論がありますが--
01:43
one1 theory理論 of howどうやって theその brain works作品.
脳の働きについての一つの理論について。
01:46
Soそう, thisこの theory理論 is thatそれ theその brain
その理論によれば、脳が
01:50
creates作成する, buildsビルド, aa versionバージョン of theその universe宇宙,
宇宙の1つのバージョンを創造し、構築するのです。
01:54
andそして projectsプロジェクト thisこの versionバージョン of theその universe宇宙,
そして、この宇宙のバージョンを、
02:00
like好きな aa bubbleバブル, allすべて aroundまわり us米国.
泡のように、周囲すべてに映し出すのです。
02:03
Now, thisこの is of courseコース aa topicトピック of philosophical哲学的 debateディベート forために centuries世紀.
これはもちろん何世紀にもわたる哲学的な議論の的です。
02:07
Butだけど, forために theその first最初 time時間, we我々 canできる actually実際に address住所 thisこの,
しかし、はじめて、実際にこの問題に、
02:11
with〜と brain simulationシミュレーション,
脳のシミュレーションにより取り組み、
02:14
andそして ask尋ねる very非常に systematic系統的 andそして rigorous厳しい questions質問,
非常に体系的で厳密な問いを投げかけることができます、
02:16
whetherかどうか thisこの theory理論 couldできた possiblyおそらく be〜する true真実.
この理論がほんとうに真実であり得るのかを。
02:20
Theその reason理由 whyなぜ theその moon is huge巨大 on theその horizon地平線
月が地平線上では巨大になる理由は、
02:24
is simply単に becauseなぜなら our我々の perceptual知覚的 bubbleバブル
単に私たちの知覚の泡が
02:27
doesする notない stretchストレッチ outでる 380,000 kilometersキロメートル.
38 万キロメートルも広がらないからです。
02:30
Itそれ runs走る outでる of spaceスペース.
空間の限界からはみ出るのです。
02:34
Andそして soそう what we我々 do行う is we我々 compare比較する theその buildings建物
そこで、私たちは建物と比較するのです、
02:36
within以内 our我々の perceptual知覚的 bubbleバブル,
知覚の泡の範囲内で、
02:40
andそして we我々 make作る aa decision決定.
そして、判断します。
02:42
We我々 make作る aa decision決定 it'sそれは thatそれ big大きい,
私たちはその大きさであると判断します、
02:44
even偶数 thoughしかし it'sそれは notない thatそれ big大きい.
その大きさではないにもかかわらず。
02:46
Andそして what thatそれ illustrates説明する
これが示すことは、
02:48
is thatそれ decisions決定 are theその keyキー thingsもの
判断が重要なものであるということです。
02:50
thatそれ supportサポート our我々の perceptual知覚的 bubbleバブル. Itそれ keeps維持する itそれ alive生きている.
判断が私たちの知覚の泡を支え、生かし続けています。
02:52
Withoutなし decisions決定 you君は cannotできない see見る, you君は cannotできない think思う,
判断なしには、見ることも、考えることも、
02:57
you君は cannotできない feel感じる.
感じることもできません。
02:59
Andそして you君は mayかもしれない think思う thatそれ anesthetics麻酔薬 work作業
麻酔薬の働きは、痛みを感じないように、
03:01
by〜によって sending送信 you君は into some一部 deep深い sleep睡眠,
深い睡眠にいざなったり
03:03
orまたは by〜によって blockingブロッキング yourきみの receptors受容体 soそう thatそれ you君は don'tしない feel感じる pain痛み,
受容器官をブロックしたりすると考えているかもしれません。
03:06
butだけど in fact事実 most最も anesthetics麻酔薬 don'tしない work作業 thatそれ way方法.
しかし実はほとんどの麻酔薬はこのようには働きません。
03:09
What they彼ら do行う is they彼ら introduce紹介する aa noiseノイズ
その働きはノイズを脳に導入し、
03:12
into theその brain soそう thatそれ theその neuronsニューロン cannotできない understandわかる each otherその他.
ニューロンが互いを理解できないようにするのです。
03:15
They彼ら are confused混乱した,
ニューロンは混乱します。
03:18
andそして you君は cannotできない make作る aa decision決定.
すると、判断できなくなります。
03:20
Soそう, whilewhile you'reあなたは trying試す to make作る upアップ yourきみの mindマインド
そのため、あなたが決めかねているうちに
03:23
what theその doctor医師, theその surgeon外科医, is doingやっている
外科医の先生は、体を切り裂き、
03:26
whilewhile he's彼は hackingハッキング away離れて at〜で yourきみの body, he's彼は long長いです gone行った.
とっくにいなくなっています。
03:28
He's彼は at〜で home自宅 having持つ teaお茶.
家でお茶をしています。
03:30
(Laughter笑い)
(笑)
03:32
Soそう, whenいつ you君は walk歩く upアップ to aa doorドア andそして you君は open開いた itそれ,
さて、ドアに歩いていって開けると、
03:34
what you君は compulsively強く have持ってる to do行う to perceive知覚する
知覚するためには、たちどころに
03:37
is to make作る decisions決定,
判断しなければなりません。
03:40
thousands of decisions決定 about theその sizeサイズ of theその roomルーム,
数千もの判断を、部屋の大きさや、
03:42
theその walls, theその height高さ, theその objectsオブジェクト in thisこの roomルーム.
壁、高さ、室内にある物体についてすることなのです。
03:45
99 percentパーセント of what you君は see見る
見るものの99パーセントは、
03:48
is notない what comes来る in throughを通して theその eyes.
目から入ってきたものではないのです。
03:51
Itそれ is what you君は infer推論 about thatそれ roomルーム.
その部屋についてあなた方が推論したことなのです。
03:55
Soそう I canできる sayいう, with〜と some一部 certainty確実,
そこで、ある程度の確信をもって、こう言えます、
03:59
"I think思う, thereforeしたがって、 I am午前."
「われ思う、故にわれ在り」と。
04:03
Butだけど I cannotできない sayいう, "You君は think思う, thereforeしたがって、 you君は are,"
しかし、「あなたが思う、故にあなたが在る」とは言えません。
04:06
becauseなぜなら "you君は" are within以内 myじぶんの perceptual知覚的 bubbleバブル.
なぜなら、「あなた」は私の知覚の泡の中にいるからです。
04:10
Now, we我々 canできる speculate推測する andそして philosophize哲学 thisこの,
ここで、思いを巡らし、哲学することもできますが、
04:15
butだけど we我々 don'tしない actually実際に have持ってる to forために theその next hundred years.
これからの百年は、実際にその必要はありません。
04:18
We我々 canできる ask尋ねる aa very非常に concreteコンクリート question質問.
私たちは、非常に具体的に問いかけることができます。
04:21
"Canできる theその brain buildビルドする suchそのような aa perception知覚?"
「脳はそのような知覚を構築できるのか?」
04:23
Is itそれ capable可能な of doingやっている itそれ?
そんな能力があるのでしょうか?
04:27
Doesする itそれ have持ってる theその substance物質 to do行う itそれ?
そのための実体があるのでしょうか?
04:29
Andそして that'sそれは what I'm私は going行く to describe説明する to you君は today今日.
これが今日みなさんにお話しすることです。
04:31
Soそう, itそれ took取った theその universe宇宙 11 billion years to buildビルドする theその brain.
この宇宙が脳を構築するのに110億年かかりました。
04:34
Itそれ had持っていました to improve改善する itそれ aa little少し bitビット.
少しずつ改善するしかありませんでした。
04:38
Itそれ had持っていました to add追加する to theその frontal正面 part, soそう thatそれ you君は would〜する have持ってる instincts本能,
本能を得られるように、前頭部に加えなければなりませんでした。
04:40
becauseなぜなら they彼ら had持っていました to cope対処する on land土地.
というのは、陸上で対応するためです。
04:43
Butだけど theその realリアル big大きい stepステップ wasあった theその neocortex新皮質.
しかし本当の大きなステップは新皮質でした。
04:46
It'sそれは aa new新しい brain. You君は needed必要な itそれ.
新しい脳です。これが必要でした。
04:50
Theその mammals哺乳類 needed必要な itそれ
哺乳類に必要でした。
04:52
becauseなぜなら they彼ら had持っていました to cope対処する with〜と parenthood親父,
その理由は、親の役割をこなしたり、
04:54
socialソーシャル interactionsインタラクション,
社会的なやりとりや、
04:58
complex複合体 cognitive認知 functions機能.
複雑な認知機能のためです。
05:00
Soそう, you君は canできる think思う of theその neocortex新皮質
そこで、新皮質は、実際のところ
05:03
actually実際に asとして theその ultimate究極 solution溶液 today今日,
私たちの知るこの宇宙の今日の究極的な答えと
05:05
of theその universe宇宙 asとして we我々 know知っている itそれ.
考えることができます。
05:10
It'sそれは theその pinnacle頂点, it'sそれは theその final最後の product製品
この宇宙が生成した
05:13
thatそれ theその universe宇宙 has持っている produced生産された.
頂点であり、最終生成物です。
05:15
Itそれ wasあった soそう successful成功した in evolution進化
進化に成功したので、
05:19
thatそれ fromから mouseマウス to manおとこ itそれ expanded拡張された
マウスからヒトまで
05:21
about aa thousandfold千倍 in terms条項 of theその numbers数字 of neuronsニューロン,
ニューロンの数をおよそ千倍に増やし、
05:23
to produce作物 thisこの almostほぼ frightening恐ろしい
このほとんど驚くべき組織、構造を
05:26
organ器官, structure構造.
生成したのです。
05:29
Andそして itそれ has持っている notない stopped停止 itsその evolutionary進化的 pathパス.
その進化の行程はまだ止まっていません。
05:32
In fact事実, theその neocortex新皮質 in theその human人間 brain
実際、人間の脳の新皮質は、
05:35
is evolving進化する at〜で an enormous巨大な speed速度.
ものすごいスピードで進化しています。
05:37
Ifif you君は zoomズーム into theその surface表面 of theその neocortex新皮質,
新皮質の表面にズームインすると、
05:40
you君は discover発見する thatそれ it'sそれは made upアップ of little少し modulesモジュール,
小さなモジュールで構成されていることを発見します。
05:42
Gg5 processorsプロセッサー, like好きな in aa computerコンピューター.
コンピュータの中のG5プロセッサのようですが、
05:45
Butだけど thereそこ are about aa million百万 of themそれら.
それが約百万もあります。
05:47
They彼ら wereあった soそう successful成功した in evolution進化
進化に成功したので、
05:50
thatそれ what we我々 didした wasあった to duplicate重複する themそれら
それをいくつもいくつも複製して
05:52
over以上 andそして over以上 andそして add追加する moreもっと andそして moreもっと of themそれら to theその brain
どんどん脳に付け加えて行ったので、
05:54
until〜まで we我々 ran走った outでる of spaceスペース in theその skull頭蓋骨.
頭蓋の中は一杯になりました。
05:56
Andそして theその brain started開始した to fold in on itself自体,
そして、脳は自ら折りたたみ始めました。
05:59
andそして that'sそれは whyなぜ theその neocortex新皮質 is soそう highly高く convoluted複雑な.
これが、新皮質が高度に畳み込まれている理由です。
06:01
We're私たちは justちょうど packing梱包 in columns,
柱構造に詰め込んでいき、
06:04
soそう thatそれ we'd結婚した have持ってる moreもっと neocortical新皮質 columns
新皮質カラムの数を増やすことで、
06:06
to perform実行する moreもっと complex複合体 functions機能.
より複雑に機能できるようになります。
06:09
Soそう you君は canできる think思う of theその neocortex新皮質 actually実際に asとして
そこで、新皮質のたとえとして、
06:12
aa massive大規模 grand壮大 pianoピアノ,
巨大なグランドピアノ、
06:14
aa million-key100万鍵 grand壮大 pianoピアノ.
鍵盤が百万もあるグランドピアノと考えてください。
06:16
Each of theseこれら neocortical新皮質 columns
これら新皮質カラムの各々は、
06:19
would〜する produce作物 aa note注意.
ある音を生み出すでしょう。
06:21
You君は stimulate刺激する itそれ; itそれ produces生産する aa symphony交響曲.
あなたがそれを刺激し、シンフォニーを生み出します。
06:23
Butだけど it'sそれは notない justちょうど aa symphony交響曲 of perception知覚.
しかし、ただの知覚のシンフォニーではありません。
06:26
It'sそれは aa symphony交響曲 of yourきみの universe宇宙, yourきみの reality現実.
あなたの宇宙、あなたの現実のシンフォニーです。
06:29
Now, of courseコース itそれ takesテイク years to learn学ぶ howどうやって
もちろん、何年もかかります
06:32
to masterマスター aa grand壮大 pianoピアノ with〜と aa million百万 keysキー.
百万もの鍵盤のあるグランドピアノをマスターするには。
06:35
That'sそれは whyなぜ you君は have持ってる to send送信する yourきみの kids子供たち to good良い schools学校,
そのため、子供を良い学校に行かせなければなりません。
06:38
hopefullyうまくいけば eventually最終的に to Oxfordオックスフォード.
願わくば、最終的にはオックスフォードに。
06:40
Butだけど it'sそれは notない onlyのみ education教育.
でも、教育だけではありません。
06:42
It'sそれは alsoまた、 genetics遺伝学.
遺伝もあります。
06:45
You君は mayかもしれない be〜する bornうまれた lucky幸運な,
幸運な星の下に生まれ、
06:47
whereどこで you君は know知っている howどうやって to masterマスター yourきみの neocortical新皮質 columnカラム,
つまり、新皮質カラムの扱いに熟達しており、
06:49
andそして you君は canできる play遊びます aa fantastic素晴らしい symphony交響曲.
素晴らしいシンフォニーを演奏できるのかもしれません。
06:53
In fact事実, thereそこ is aa new新しい theory理論 of autism自閉症
実際、自閉症についての新たな学説があります。
06:55
calledと呼ばれる theその "intense激しい world世界" theory理論,
「強烈な世界」の理論と呼ばれ、
06:58
whichどの suggests提案する thatそれ theその neocortical新皮質 columns are super-columnsスーパーカラム.
新皮質カラムが特別なものであることを示唆しています。
07:00
They彼ら are highly高く reactive反応性の, andそして they彼ら are super-plasticスーパープラスチック,
これらは非常に反応性があり、超可塑性があり、
07:04
andそして soそう theその autists自閉症者 are probably多分 capable可能な of
そのため、自閉症者は思いもよらないような
07:08
building建物 andそして learning学習 aa symphony交響曲
シンフォニーを構築したり、習得したり
07:11
whichどの is unthinkable考えられない forために us米国.
できるのでしょう。
07:13
Butだけど you君は canできる alsoまた、 understandわかる
しかし、理解できるでしょう、
07:15
thatそれ ifif you君は have持ってる aa disease疾患
もしこれらのカラムのどれかに
07:17
within以内 one1 of theseこれら columns,
疾患があれば、
07:19
theその note注意 is going行く to be〜する offオフ.
音が外れることを。
07:21
Theその perception知覚, theその symphony交響曲 thatそれ you君は create作成する
創造されるシンフォニー、知覚は
07:23
is going行く to be〜する corrupted破損した,
乱されることになり、
07:25
andそして you君は will意志 have持ってる symptoms症状 of disease疾患.
疾患の症状がでることでしょう。
07:27
Soそう, theその Holy聖なる Grailグレイル forために neuroscience神経科学
そのため、神経科学の聖杯は、
07:30
is really本当に to understandわかる theその design設計 of theその neocoritical新宗教的 columnカラム ---
本当に新皮質カラムのデザインを理解することなのです--
07:34
andそして it'sそれは notない justちょうど forために neuroscience神経科学;
神経科学に限ったことではありません。
07:38
it'sそれは perhapsおそらく to understandわかる perception知覚, to understandわかる reality現実,
たぶん知覚を理解すること、リアリティを理解すること、
07:40
andそして perhapsおそらく to even偶数 alsoまた、 understandわかる physical物理的 reality現実.
ことによると物理的リアリティさえも理解することなのです。
07:43
Soそう, what we我々 didした wasあった, forために theその past過去 15 years,
そこで過去15年間にわたり我々は
07:47
wasあった to dissect解剖する outでる theその neocortex新皮質, systematically体系的に.
体系的に、新皮質をばらばらにすることでした。
07:50
It'sそれは aa bitビット like好きな going行く andそして cataloging目録 aa pieceピース of theその rainforest雨林.
これは、熱帯雨林に行き、その一部をカタログ化することに少し似ています。
07:54
Howどうやって manyたくさんの trees doesする itそれ have持ってる?
どれだけの樹木があるのか?
07:58
What shapes are theその trees?
樹木の形は?
08:00
Howどうやって manyたくさんの of each typeタイプ of tree do行う you君は have持ってる? Whereどこで are they彼ら positioned位置付けられた?
各種類の樹木がどれだけあるのか? どこに位置しているのか?
08:02
Butだけど it'sそれは aa bitビット moreもっと thanより cataloging目録 becauseなぜなら you君は actually実際に have持ってる to
単にカタログ化するだけではなく、実際には、
08:05
describe説明する andそして discover発見する allすべて theその rulesルール of communicationコミュニケーション,
情報伝達のルールすべてを記述し、発見しなければなりません。
08:07
theその rulesルール of connectivity接続性,
接続性のルールです。
08:11
becauseなぜなら theその neuronsニューロン don'tしない justちょうど like好きな to connect接続する with〜と anyどれか neuronニューロン.
ニューロンはどのニューロンとも接続したがるわけではないのです。
08:13
They彼ら choose選択する very非常に carefully慎重に who they彼ら connect接続する with〜と.
ニューロンは接続する相手を大変慎重に選んでいます。
08:16
It'sそれは alsoまた、 moreもっと thanより cataloging目録
また、カタログ化するだけではありません。
08:19
becauseなぜなら you君は actually実際に have持ってる to buildビルドする three-dimensional三次元
というのは、実際には、これらの三次元のデジタルモデルを
08:22
digitalデジタル modelsモデル of themそれら.
構築しなければならないからです。
08:24
Andそして we我々 didした thatそれ forために tens数十 of thousands of neuronsニューロン,
我々は、これを数万ものニューロンについて行いました。
08:26
built建てられた digitalデジタル modelsモデル of allすべて theその different異なる typesタイプ
出くわしたニューロンのあらゆるタイプの
08:28
of neuronsニューロン we我々 came来た across横断する.
デジタルモデルを構築しました。
08:31
Andそして once一度 you君は have持ってる thatそれ, you君は canできる actually実際に
一旦それが得られると、実際に
08:33
beginベギン to buildビルドする theその neocortical新皮質 columnカラム.
新皮質カラムを構築し始めることができます。
08:35
Andそして hereここに we're私たちは coilingコイリング themそれら upアップ.
ここで、これらを巻き上げています。
08:39
Butだけど asとして you君は do行う thisこの, what you君は see見る
しかしその際に、分かることは、
08:42
is thatそれ theその branches intersect交わる
枝が、実際には、
08:45
actually実際に in millions何百万 of locations場所,
数百万もの箇所で交差し、
08:47
andそして at〜で each of theseこれら intersections交差点
これら交点の各々で、
08:50
they彼ら canできる form aa synapseシナプス.
シナプスを形成し得るということです。
08:53
Andそして aa synapseシナプス is aa chemical化学 locationロケーション
シナプスという場所では化学的に、
08:55
whereどこで they彼ら communicate通信する with〜と each otherその他.
ニューロンが互いに情報伝達しています。
08:57
Andそして theseこれら synapsesシナプス together一緒に
これらのシナプスが集まって
09:00
form theその networkネットワーク
ネットワークを形成し、
09:02
orまたは theその circuit回路 of theその brain.
すなわち、脳の回路を形成します。
09:04
Now, theその circuit回路, you君は couldできた alsoまた、 think思う of asとして
この回路は、脳の織物とも
09:07
theその fabricファブリック of theその brain.
考えることができるでしょう。
09:11
Andそして whenいつ you君は think思う of theその fabricファブリック of theその brain,
脳の織物について考えるとき、
09:13
theその structure構造, howどうやって is itそれ built建てられた? What is theその patternパターン of theその carpetカーペット?
その構造はどのように構築され、カーペットのパターンはどんなものでしょう?
09:16
You君は realize実現する thatそれ thisこの posesポーズ
これは、脳のどんな理論に対しても
09:20
aa fundamental基本的な challengeチャレンジ to anyどれか theory理論 of theその brain,
根本的な挑戦を突き付けることになるとお気づきでしょう。
09:22
andそして especially特に to aa theory理論 thatそれ says言う
特に、次のような理論に対して、
09:26
thatそれ thereそこ is some一部 reality現実 thatそれ emerges出現する
すなわち、何らかのリアリティが
09:28
outでる of thisこの carpetカーペット, outでる of thisこの particular特に carpetカーペット
このカーペット、特定のパターンを有するこの特定のカーペットから、
09:30
with〜と aa particular特に patternパターン.
出現するという理論に対して。
09:33
Theその reason理由 is becauseなぜなら theその most最も important重要 design設計 secret秘密 of theその brain
その理由は、脳の最も重要なデザイン上の秘密が
09:35
is diversity多様性.
多様性にあるからです。
09:38
Everyすべて neuronニューロン is different異なる.
ニューロンは全部異なっています。
09:40
It'sそれは theその same同じ in theその forest森林. Everyすべて pineパイン tree is different異なる.
森と同じです。松の木は全部異なっています。
09:42
You君は mayかもしれない have持ってる manyたくさんの different異なる typesタイプ of trees,
種類の異なる木もたくさんあるかもしれもしれませんが、
09:44
butだけど everyすべて pineパイン tree is different異なる. Andそして in theその brain it'sそれは theその same同じ.
松の木も全部異なっています。脳でも同じです。
09:46
Soそう thereそこ is noいいえ neuronニューロン in myじぶんの brain thatそれ is theその same同じ asとして another別の,
私の脳には、他のニューロンと同じニューロンはありません。
09:49
andそして thereそこ is noいいえ neuronニューロン in myじぶんの brain thatそれ is theその same同じ asとして in yoursあなたの.
また、私の脳には、あなたのと同じニューロンはありません。
09:52
Andそして yourきみの neuronsニューロン are notない going行く to be〜する oriented指向 andそして positioned位置付けられた
あなたのニューロンは、方向や位置が
09:55
in exactly正確に theその same同じ way方法.
まったく同じものはありません。
09:58
Andそして you君は mayかもしれない have持ってる moreもっと orまたは lessもっと少なく neuronsニューロン.
ニューロンも多かったり、少なかったりします。
10:00
Soそう it'sそれは very非常に unlikely起こりそうもない
そのため、ほとんどありえないのです、
10:02
thatそれ you君は got持っている theその same同じ fabricファブリック, theその same同じ circuitry回路.
同じ織物、同じ回路を持っている人など。
10:04
Soそう, howどうやって couldできた we我々 possiblyおそらく create作成する aa reality現実
それでは、私たちが互いに理解し合える
10:08
thatそれ we我々 canできる even偶数 understandわかる each otherその他?
リアリティをどのようにして創造し得るのでしょうか?
10:10
Wellよく, we我々 don'tしない have持ってる to speculate推測する.
あれこれ考える必要はありません。
10:13
We我々 canできる look見える at〜で allすべて 10 million百万 synapsesシナプス now.
私たちはいま千万ものシナプスすべてを調べることができます。
10:15
We我々 canできる look見える at〜で theその fabricファブリック. Andそして we我々 canできる change変化する neuronsニューロン.
織物を調べることも、ニューロンを変えることもできます。
10:18
We我々 canできる useつかいます different異なる neuronsニューロン with〜と different異なる variationsバリエーション.
異なるバリエーションのニューロンを使うことができます。
10:21
We我々 canできる positionポジション themそれら in different異なる places場所,
ニューロンを異なる場所に配置したり、
10:23
orientオリエント themそれら in different異なる places場所.
異なる場所で向きを変えたりできます。
10:25
We我々 canできる useつかいます lessもっと少なく orまたは moreもっと of themそれら.
少なくしたり、多くしたりできます。
10:27
Andそして whenいつ we我々 do行う thatそれ
そのようにした場合、我々は、
10:29
what we我々 discovered発見された is thatそれ theその circuitry回路 doesする change変化する.
回路が変化することを発見しました。
10:31
Butだけど theその patternパターン of howどうやって theその circuitry回路 is designed設計 doesする notない.
しかし、回路をどうデザインするか、というパターンは変化しません。
10:34
Soそう, theその fabricファブリック of theその brain,
そのため、脳の織物は、
10:41
even偶数 thoughしかし yourきみの brain mayかもしれない be〜する smaller小さい, biggerより大きい,
脳が小さかろうが、大きかろうが、
10:43
itそれ mayかもしれない have持ってる different異なる typesタイプ of neuronsニューロン,
種類の異なるニューロンや、
10:45
different異なる morphologies形態学 of neuronsニューロン,
形態の異なるニューロンがあっても、
10:48
we我々 actually実際に do行う shareシェア
私たちは実際には同じ
10:50
theその same同じ fabricファブリック.
織物を共有しているのです。
10:53
Andそして we我々 think思う thisこの is species-specific種特異的,
我々はこれが種に固有であると考えています。
10:55
whichどの means手段 thatそれ thatそれ couldできた explain説明する
これは、種を超えてコミュニケートできない理由を
10:57
whyなぜ we我々 can'tできない communicate通信する across横断する species.
説明できるのではないかということを意味します。
10:59
Soそう, let'sさあ switchスイッチ itそれ on. Butだけど to do行う itそれ, what you君は have持ってる to do行う
では、スイッチを入れましょう。しかし、そのためには、
11:01
is you君は have持ってる to make作る thisこの come来る alive生きている.
活性化しなければなりません。
11:04
We我々 make作る itそれ come来る alive生きている
活性化するには、
11:06
with〜と equations方程式, aa lotロット of mathematics数学.
数式を使います。たくさんの計算です。
11:08
Andそして, in fact事実, theその equations方程式 thatそれ make作る neuronsニューロン into electrical電気 generators発電機
実際のところ、ニューロンを電気ジェネレータにする数式は、
11:10
wereあった discovered発見された by〜によって two Cambridgeケンブリッジ Nobelノーベル Laureates賞受賞者.
ケンブリッジの二人のノーベル賞受賞者によって発見されました。
11:14
Soそう, we我々 have持ってる theその mathematics数学 to make作る neuronsニューロン come来る alive生きている.
それで、ニューロンを活性化する数学が手に入りました。
11:17
We我々 alsoまた、 have持ってる theその mathematics数学 to describe説明する
我々は、さらに数学を手に入れました。
11:20
howどうやって neuronsニューロン collect集める information情報,
ニューロンがどのように情報を集め、
11:22
andそして howどうやって they彼ら create作成する aa little少し lightningライトニング boltボルト
ニューロンがどのように小さな稲妻を生み出して
11:25
to communicate通信する with〜と each otherその他.
互いに情報伝達するかを記述する数学です。
11:28
Andそして whenいつ they彼ら get取得する to theその synapseシナプス,
そして、シナプスに達すると、
11:30
what they彼ら do行う is they彼ら effectively効果的に,
事実上、行われるのは、
11:32
literally文字通り, shockショック theその synapseシナプス.
文字通り、シナプスにショックを与えるのです。
11:34
It'sそれは like好きな electrical電気 shockショック
感電のようなものであり、
11:37
thatそれ releasesリリース theその chemicals薬品 fromから theseこれら synapsesシナプス.
これらのシナプスから化学物質が放出されます。
11:39
Andそして we've私たちは got持っている theその mathematics数学 to describe説明する thisこの processプロセス.
このプロセスも、数学的に記述できています。
11:42
Soそう we我々 canできる describe説明する theその communicationコミュニケーション betweenの間に theその neuronsニューロン.
そのため、ニューロン間の情報伝達を記述することができます。
11:45
Thereそこ literally文字通り are onlyのみ aa handful一握りの
文字通りほんの一握りの数式だけです、
11:49
of equations方程式 thatそれ you君は need必要 to simulateシミュレートする
新皮質の活動を
11:52
theその activityアクティビティ of theその neocortex新皮質.
シミュレートするのに必要なのは。
11:54
Butだけど what you君は do行う need必要 is aa very非常に big大きい computerコンピューター.
しかし、とても大きなコンピュータが必要になります。
11:56
Andそして in fact事実 you君は need必要 one1 laptopラップトップ
実際、一つのラップトップが
11:59
to do行う allすべて theその calculations計算 justちょうど forために one1 neuronニューロン.
たった一つのニューロンの計算すべてのために必要になります。
12:01
Soそう you君は need必要 10,000 laptopsラップトップ.
そのため、1万台のラップトップが必要です。
12:04
Soそう whereどこで do行う you君は go行く? You君は go行く to IBMibm,
どこに行きますか? IBMに行きますね。
12:06
andそして you君は get取得する aa supercomputerスーパーコンピュータ, becauseなぜなら they彼ら know知っている howどうやって to take取る
スーパーコンピュータのために。IBMは、知っています、
12:08
10,000 laptopsラップトップ andそして put置く itそれ into theその sizeサイズ of aa refrigerator冷蔵庫.
1万台のラップトップを冷蔵庫の大きさに押し込む方法を。
12:10
Soそう now we我々 have持ってる thisこの Blue Gene遺伝子 supercomputerスーパーコンピュータ.
それで、このブルー・ジーン・スーパーコンピュータを手に入れました。
12:14
We我々 canできる load負荷 upアップ allすべて theその neuronsニューロン,
すべてのニューロンをロードし、
12:17
each one1 on to itsその processorプロセッサー,
各々をそのプロセッサに割り当て、
12:19
andそして fire火災 itそれ upアップ, andそして see見る what happens起こる.
発火させて、何が起こるかを見ます。
12:21
Take取る theその magicマジック carpetカーペット forために aa rideライド.
魔法の絨毯に乗りましょう。
12:25
Hereここに we我々 activate活性化する itそれ. Andそして thisこの gives与える theその first最初 glimpse垣間見る
アクティブ化すると、はじめてご覧のように、
12:28
of what is happeningハプニング in yourきみの brain
刺激があるときに、脳の中では
12:31
whenいつ thereそこ is aa stimulation刺激.
こんなことが起きています。
12:33
It'sそれは theその first最初 view見る.
はじめての光景です。
12:35
Now, whenいつ you君は look見える at〜で thatそれ theその first最初 time時間, you君は think思う,
はじめてこれを見ると、思うかもしれません
12:37
"Myじぶんの god. Howどうやって is reality現実 coming到来 outでる of thatそれ?"
「すごい、どうしてこの中からリアリティが出てくるの?」と。
12:39
Butだけど, in fact事実, you君は canできる start開始,
しかし、実際のところ、
12:44
even偶数 thoughしかし we我々 haven't持っていない trained訓練された thisこの neocortical新皮質 columnカラム
この新皮質カラムをトレーニングしていなくても、
12:47
to create作成する aa specific特定 reality現実.
固有のリアリティを創造しはじめることができます。
12:51
Butだけど we我々 canできる ask尋ねる, "Whereどこで is theその roseローズ?"
「バラはどこにあるの?」とか、
12:53
We我々 canできる ask尋ねる, "Whereどこで is itそれ inside内部,
「写真で刺激すると、この中のどこにあるの?」
12:57
ifif we我々 stimulate刺激する itそれ with〜と aa picture画像?"
と尋ねることができます。
12:59
Whereどこで is itそれ inside内部 theその neocortex新皮質?
新皮質内部のどこだというのでしょう?
13:02
Ultimately最終的に it'sそれは got持っている to be〜する thereそこ ifif we我々 stimulated刺激された itそれ with〜と itそれ.
究極的には、そこを刺激すると、そこにあることになります。
13:04
Soそう, theその way方法 thatそれ we我々 canできる look見える at〜で thatそれ
そのため、我々が調べる方法は、
13:08
is to ignore無視する theその neuronsニューロン, ignore無視する theその synapsesシナプス,
ニューロンを無視し、シナプスを無視し、
13:10
andそして look見える justちょうど at〜で theその raw electrical電気 activityアクティビティ.
ただそのままの電気的活動を調べるのです。
13:13
Becauseなぜなら thatそれ is what it'sそれは creating作成.
なぜなら、それが創造されているものだからです。
13:15
It'sそれは creating作成 electrical電気 patternsパターン.
電気的パターンを創造しているのです。
13:17
Soそう whenいつ we我々 didした thisこの,
そこで、そのようにすると、
13:19
we我々 indeed確かに, forために theその first最初 time時間,
実に、はじめて、
13:21
saw見た theseこれら ghost-likeゴーストライクな structures構造:
ゴーストのような構造が見えました。
13:23
electrical電気 objectsオブジェクト appearing出現する
電気的オブジェクトが、
13:26
within以内 theその neocortical新皮質 columnカラム.
新皮質カラムの内部に現れたのです。
13:29
Andそして it'sそれは theseこれら electrical電気 objectsオブジェクト
これらの電気的オブジェクトは、
13:32
thatそれ are holdingホールディング allすべて theその information情報 about
すべての情報を保持しています、
13:35
whateverなんでも stimulated刺激された itそれ.
刺激したものがなんであれ。
13:38
Andそして then次に whenいつ we我々 zoomedズーム into thisこの,
そして、ズームインすると、
13:41
it'sそれは like好きな aa veritable誠実な universe宇宙.
紛れもなく宇宙のようです。
13:43
Soそう theその next stepステップ
そこで、次のステップは、
13:47
is justちょうど to take取る theseこれら brain coordinates座標
これらの脳の座標を取って、
13:49
andそして to projectプロジェクト themそれら into perceptual知覚的 spaceスペース.
知覚空間に投影することです。
13:53
Andそして ifif you君は do行う thatそれ,
これを行うと、
13:57
you君は will意志 be〜する ableできる to stepステップ inside内部
踏み込むことができます
13:59
theその reality現実 thatそれ is created作成した
創造されたリアリティの内部に
14:01
by〜によって thisこの machine機械,
このマシンによって
14:03
by〜によって thisこの pieceピース of theその brain.
この1つの脳によって創造された内部に。
14:05
Soそう, in summary概要,
まとめましょう。
14:08
I think思う thatそれ theその universe宇宙 mayかもしれない have持ってる ---
思うに、この宇宙は、もしかしたら、
14:10
it'sそれは possible可能 ---
あり得ることですが-
14:12
evolved進化した aa brain to see見る itself自体,
脳を進化させて、宇宙自体を見ようとしたのではないでしょうか。
14:14
whichどの mayかもしれない be〜する aa first最初 stepステップ in becoming〜になる aware承知して of itself自体.
これは自己に気付く、最初のステップかもしれません。
14:17
Thereそこ is aa lotロット moreもっと to do行う to testテスト theseこれら theories理論,
すべきことがまだたくさんあります、
14:22
andそして to testテスト anyどれか otherその他 theories理論.
これらの理論をテストするにも、他のどんな理論をテストするにも。
14:24
Butだけど I hope希望 thatそれ you君は are at〜で least少なくとも partly部分的に convinced確信している
しかし、多少は納得されたのではないでしょうか、
14:27
thatそれ itそれ is notない impossible不可能 to buildビルドする aa brain.
脳を構築することが不可能ではないことを。
14:30
We我々 canできる do行う itそれ within以内 10 years,
10年以内にはできるでしょう。
14:33
andそして ifif we我々 do行う succeed成功する,
そして、もし成功すれば、
14:35
we我々 will意志 send送信する to TEDテッド, in 10 years,
10年以内に、TEDに
14:37
aa hologramホログラム to talkトーク to you君は. Thank感謝 you君は.
ホログラムを送ってお話しすることでしょう。
14:39
(Applause拍手)
(拍手)
14:42
Translated by Mitsumasa Ihara
Reviewed by Natsuhiko Mizutani

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About the speaker:

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.

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.

More profile about the speaker
Henry Markram | Speaker | TED.com