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
TEDGlobal 2009

Henry Markram: A brain in a supercomputer

Henry Markram Super Bilgisayarda Beyin Olusturuyor

Filmed:
1,469,354 views

Henry Markram beynin esrarlarının yakinda çözülebilecegini soyluyor. Akıl hastalığı, hafıza, algı: Bunlar noronlardan ve elektrik sinyallerinden meydana gelmistir ve O, beynin butun 100,000,000,000,000 sinapsını modelleyen super bir bilgisayarla onları bulmayı tasarliyor.
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

00:18
Our missionmisyon is to buildinşa etmek
0
0
3000
Bizim amacimiz, insan beyninin
00:21
a detailedDetaylı, realisticgerçekçi
1
3000
2000
ayrintili ve gercekci bir
00:23
computerbilgisayar modelmodel of the humaninsan brainbeyin.
2
5000
2000
bilgisayar modelini yapmaktir.
00:25
And we'vebiz ettik donetamam, in the pastgeçmiş fourdört yearsyıl,
3
7000
3000
Ve gecen son dort yil icinde
00:28
a proofkanıt of conceptkavram
4
10000
2000
bu fikrin ispatini
00:30
on a smallküçük partBölüm of the rodentkemirgen brainbeyin,
5
12000
3000
bir kemirgen beyninin kucuk bir bolumunde gerceklestirdik,
00:33
and with this proofkanıt of conceptkavram we are now scalingölçekleme the projectproje up
6
15000
3000
ve bu gorusun ispati ile birlikte simdi projemizin olcegini
00:36
to reachulaşmak the humaninsan brainbeyin.
7
18000
3000
insan beynini olusturmaya kadar buyutuyoruz.
00:39
Why are we doing this?
8
21000
2000
Neden bunu yapiyoruz?
00:41
There are threeüç importantönemli reasonsnedenleri.
9
23000
2000
Bunun uc sebebi var:
00:43
The first is, it's essentialgerekli for us to understandanlama the humaninsan brainbeyin
10
25000
4000
Birincisi; eger topluma uyum saglamak istiyorsak
00:47
if we do want to get alonguzun bir in societytoplum,
11
29000
2000
insan beynini anlamak bizim icin temel bir zorunluluktur,
00:49
and I think that it is a keyanahtar stepadım in evolutionevrim.
12
31000
4000
ve bunun gelisim icin bir cozum yolu olduguna inaniyorum.
00:53
The secondikinci reasonneden is,
13
35000
2000
Ikinci sebep;
00:55
we cannotyapamam keep doing animalhayvan experimentationdeneme foreversonsuza dek,
14
37000
6000
deneylerimizi sonsuza kadar hayvanlar uzerinde yapamayiz,
01:01
and we have to embodysomutlaştırmak all our dataveri and all our knowledgebilgi
15
43000
4000
tum verileri ve bilgimizi
01:05
into a workingçalışma modelmodel.
16
47000
3000
isleyen bir modelde toplamaliyiz.
01:08
It's like a Noah'sNoah'ın ArkArk. It's like an archiveArşiv.
17
50000
4000
Nuh Peygamberin gemisi gibi. Ayni bir arsiv gibi.
01:12
And the thirdüçüncü reasonneden is that there are two billionmilyar people on the planetgezegen
18
54000
3000
Ve ucuncu sebeb de; bu gezegende
01:15
that are affectedetkilenmiş by mentalzihinsel disorderdüzensizlik,
19
57000
4000
zihinsel bozukluklar yasayan iki milyar insan var,
01:19
and the drugsilaçlar that are used todaybugün
20
61000
2000
kullanilan ilaclar da
01:21
are largelybüyük oranda empiricalampirik.
21
63000
2000
cogunlukla deneysel.
01:23
I think that we can come up with very concretebeton solutionsçözeltiler on
22
65000
3000
Inaniyorum ki bu hastaliklari tedavi etmek icin
01:26
how to treattedavi etmek disordersbozukluklar.
23
68000
3000
kesin cozumler uretebiliriz.
01:29
Now, even at this stageevre,
24
71000
3000
Hatta su asama da dahi
01:32
we can use the brainbeyin modelmodel
25
74000
2000
beynin nasil calistigina dair
01:34
to explorekeşfetmek some fundamentaltemel questionssorular
26
76000
3000
belli basli sorulari arastirmak icin
01:37
about how the brainbeyin worksEserleri.
27
79000
2000
bu beyin modelini kullanabiliriz.
01:39
And here, at TEDTED, for the first time,
28
81000
2000
Ve burada, TED'de,
01:41
I'd like to sharepay with you how we're addressingadresleme
29
83000
2000
ilk kez
01:43
one theoryteori -- there are manyçok theoriesteoriler --
30
85000
3000
bir teoriyi; ki bir cok teori var,
01:46
one theoryteori of how the brainbeyin worksEserleri.
31
88000
4000
beynin nasil calistigina dair bir teoriyi nasil ele aldigimizi sizlerle paylasmak istiyorum.
01:50
So, this theoryteori is that the brainbeyin
32
92000
4000
Soyle ki; bu teoriye gore, beyin
01:54
createsyaratır, buildskurar, a versionversiyon of the universeEvren,
33
96000
6000
evrenin bir versiyonunu yaratir ve kurar.
02:00
and projectsprojeler this versionversiyon of the universeEvren,
34
102000
3000
Ve evrenin bu uyarlamasini
02:03
like a bubblekabarcık, all around us.
35
105000
4000
etrafimizi saran bir balon gibi tasarlar.
02:07
Now, this is of coursekurs a topickonu of philosophicalfelsefi debatetartışma for centuriesyüzyıllar.
36
109000
4000
Elbette, bu konu yuzyillardir tartisilan felsefi bir konudur.
02:11
But, for the first time, we can actuallyaslında addressadres this,
37
113000
3000
Fakat, ilk kez
02:14
with brainbeyin simulationsimülasyon,
38
116000
2000
bu konuyu beyin simulasyonu ile ele alabiliriz.
02:16
and asksormak very systematicsistematik and rigoroustitiz questionssorular,
39
118000
4000
ve bu teorinin dogru olup olmadigina dair
02:20
whetherolup olmadığını this theoryteori could possiblybelki be truedoğru.
40
122000
4000
sistematik ve ozenle hazirlanmis sorular sorabiliriz.
02:24
The reasonneden why the moonay is hugeKocaman on the horizonufuk
41
126000
3000
Ufuktaki Ay'in kocaman olmasinin sebebi
02:27
is simplybasitçe because our perceptualalgısal bubblekabarcık
42
129000
3000
sadece bizim algi sinirimizin
02:30
does not stretchUzatmak out 380,000 kilometerskilometre.
43
132000
4000
380.000 kilometreye kadar yayilamamasindandir.
02:34
It runskoşar out of spaceuzay.
44
136000
2000
O bizim algi sinirimizi asar.
02:36
And so what we do is we comparekarşılaştırmak the buildingsbinalar
45
138000
4000
Ve biz de bu yuzden
02:40
withiniçinde our perceptualalgısal bubblekabarcık,
46
142000
2000
algi sinirimiz icinde kalan binalarla kiyaslariz,
02:42
and we make a decisionkarar.
47
144000
2000
ve bir yargida bulunuruz.
02:44
We make a decisionkarar it's that bigbüyük,
48
146000
2000
o kadar buyuk olmamasina ragmen,
02:46
even thoughgerçi it's not that bigbüyük.
49
148000
2000
Ay'in kocaman olduguna karar veririz
02:48
And what that illustratesgösterir
50
150000
2000
Bu da bize gosterir ki;
02:50
is that decisionskararlar are the keyanahtar things
51
152000
2000
yapilan tespitler
02:52
that supportdestek our perceptualalgısal bubblekabarcık. It keepstutar it alivecanlı.
52
154000
5000
algi sinirimizi destekleyen temel taslardir. Iste bu tespitler onu canli kilar.
02:57
WithoutOlmadan decisionskararlar you cannotyapamam see, you cannotyapamam think,
53
159000
2000
Kararlar olmaksizin, goremezsiniz, dusunemezsiniz,
02:59
you cannotyapamam feel.
54
161000
2000
hissedemezsiniz.
03:01
And you mayMayıs ayı think that anestheticsanestezikler work
55
163000
2000
Anestetik ilaclarin calisma sisteminin
03:03
by sendinggönderme you into some deepderin sleepuyku,
56
165000
3000
sizin derin uykuya dalmaniza vesile olarak,
03:06
or by blockingengelleme your receptorsreseptörleri so that you don't feel painAğrı,
57
168000
3000
ya da sinirsel uyarı iletimini keserek ise yaradigini, boylelikle aciyi hissetmediginizi sagladigini dusunuyor olabilirsiniz,
03:09
but in factgerçek mostçoğu anestheticsanestezikler don't work that way.
58
171000
3000
oysa, aslinda anestetik ilaclar bu sekilde islemez.
03:12
What they do is they introducetakdim etmek a noisegürültü
59
174000
3000
Aslinda yaptiklari islem, beyne ses sinyalleri gondermektir;
03:15
into the brainbeyin so that the neuronsnöronlar cannotyapamam understandanlama eachher other.
60
177000
3000
ki boylelikle beyindeki noronlar birbirleriyle iletisim kuramazlar.
03:18
They are confusedŞaşkın,
61
180000
2000
Onlar darmadaginik olmuslardir,
03:20
and you cannotyapamam make a decisionkarar.
62
182000
3000
ve bu yuzden siz bir karar veremezsiniz.
03:23
So, while you're tryingçalışıyor to make up your mindus
63
185000
3000
Yani siz, doktor ya da cerrah ne yapiyor acaba diye anlamaya calisirken,
03:26
what the doctordoktor, the surgeoncerrah, is doing
64
188000
2000
o vucudunuzu kesmis, desmistir,
03:28
while he's hackinghack away at your bodyvücut, he's long gonegitmiş.
65
190000
2000
coktan yanınızdan ayrilmistir bile.
03:30
He's at home havingsahip olan teaÇay.
66
192000
2000
evine varmis ve cayini yudumluyordur.
03:32
(LaughterKahkaha)
67
194000
2000
(Kahkahalar)
03:34
So, when you walkyürümek up to a doorkapı and you openaçık it,
68
196000
3000
Yani, bir kapiya varip, onu actiginiz zaman
03:37
what you compulsivelyzorlayıcı have to do to perceivealgıladıkları
69
199000
3000
algilamak icin yapmak zorunda oldugunuz sey
03:40
is to make decisionskararlar,
70
202000
2000
tespitler yapmaktir.
03:42
thousandsbinlerce of decisionskararlar about the sizeboyut of the roomoda,
71
204000
3000
odanin buyuklugune dair,
03:45
the wallsduvarlar, the heightyükseklik, the objectsnesneleri in this roomoda.
72
207000
3000
duvarlarina, yuksekligine ve odadaki nesnelere dair binlerce tespit.
03:48
99 percentyüzde of what you see
73
210000
3000
Gordugunuzun yuzde doksan dokuzu
03:51
is not what comesgeliyor in throughvasitasiyla the eyesgözleri.
74
213000
4000
goze yansiyan degildir.
03:55
It is what you infersonucuna about that roomoda.
75
217000
4000
Sizin o oda hakkindaki cikarimlarinizdir.
03:59
So I can say, with some certaintykesinlik,
76
221000
4000
O halde, acikca diyebilirim ki;
04:03
"I think, thereforebu nedenle I am."
77
225000
3000
"Dusunuyorum, oyleyse varim."
04:06
But I cannotyapamam say, "You think, thereforebu nedenle you are,"
78
228000
4000
Fakat, "Dusunuyorsunuz, oyleyse varsiniz." diyemem.
04:10
because "you" are withiniçinde my perceptualalgısal bubblekabarcık.
79
232000
5000
cunku siz benim algi sinirim icindesiniz.
04:15
Now, we can speculatespekülasyon yapmak and philosophizeFelsefe this,
80
237000
3000
Simdi, bu konuda tartisip, felsefe yapabiliriz,
04:18
but we don't actuallyaslında have to for the nextSonraki hundredyüz yearsyıl.
81
240000
3000
fakat, onumuzdeki bir kac yuz yil boyunca bunu gercekten tartismak zorunda degiliz.
04:21
We can asksormak a very concretebeton questionsoru.
82
243000
2000
Cok net bir soru sorabiliriz.
04:23
"Can the brainbeyin buildinşa etmek suchböyle a perceptionalgı?"
83
245000
4000
Beyin boyle bir algilamayi olusturabilir mi?
04:27
Is it capableyetenekli of doing it?
84
249000
2000
Bunu yapabilme istidati var midir?
04:29
Does it have the substancemadde to do it?
85
251000
2000
Bunu yapabilecek toz'e sahip midir?
04:31
And that's what I'm going to describetanımlamak to you todaybugün.
86
253000
3000
Iste, size bugun anlatacagim konu budur.
04:34
So, it tookaldı the universeEvren 11 billionmilyar yearsyıl to buildinşa etmek the brainbeyin.
87
256000
4000
Oyle ki; evrenin beyni olusturmasi on bir milyar yil aldi.
04:38
It had to improveiyileştirmek it a little bitbit.
88
260000
2000
Bunu biraz da gelistirmesi gerekti.
04:40
It had to addeklemek to the frontalön partBölüm, so that you would have instinctsiçgüdüleri,
89
262000
3000
Ic gudulerimizin olabilmesi icin, beynin on bolumunu eklemesi gerekti
04:43
because they had to copebaşa çıkmak on landarazi.
90
265000
3000
cunku karada hayatta kalmakla basedebilmeliydi.
04:46
But the realgerçek bigbüyük stepadım was the neocortexneokorteks.
91
268000
4000
Fakat, asil buyuk adim neokorteks oldu.
04:50
It's a newyeni brainbeyin. You neededgerekli it.
92
272000
2000
Yeni bir beyin. Buna ihtiyaciniz vardi.
04:52
The mammalsmemeliler neededgerekli it
93
274000
2000
Memeli hayvanlarin buna ihtiyaci vardi
04:54
because they had to copebaşa çıkmak with parenthoodEbeveynlik,
94
276000
4000
cunku ebebeyn olabilmek icin
04:58
socialsosyal interactionsetkileşimler,
95
280000
2000
sosyal iletisimlerle
05:00
complexkarmaşık cognitivebilişsel functionsfonksiyonlar.
96
282000
3000
bilmeye veya kavramaya iliskin karmasik fonksiyonlarla basedebilmesi icin bu gerekliydi.
05:03
So, you can think of the neocortexneokorteks
97
285000
2000
Yani, neokorteks'i bugun aslinda
05:05
actuallyaslında as the ultimatenihai solutionçözüm todaybugün,
98
287000
5000
bildigimiz evrenin nihai cozumu olarak
05:10
of the universeEvren as we know it.
99
292000
3000
dusunebilirsiniz.
05:13
It's the pinnacleÇukur, it's the finalnihai productürün
100
295000
2000
Evrenin urettigi zirve,
05:15
that the universeEvren has producedüretilmiş.
101
297000
4000
en son olusum
05:19
It was so successfulbaşarılı in evolutionevrim
102
301000
2000
Evrimde oylesine basariliydi ki;
05:21
that from mousefare to man it expandedgenişletilmiş
103
303000
2000
noronlarin sayisi, neredeyse urperti veren bu organi,
05:23
about a thousandfoldthousandfold in termsşartlar of the numberssayılar of neuronsnöronlar,
104
305000
3000
yapiyi gelistirebilmek icin
05:26
to produceüretmek this almostneredeyse frighteningkorkutucu
105
308000
3000
fareden insana kadar
05:29
organorgan, structureyapı.
106
311000
3000
bin misli artti.
05:32
And it has not stoppeddurduruldu its evolutionaryevrimsel pathyol.
107
314000
3000
ve neokorteks evrimsel gelisimine son vermis degildir.
05:35
In factgerçek, the neocortexneokorteks in the humaninsan brainbeyin
108
317000
2000
Aslinda, insan beynindeki neokorteks
05:37
is evolvinggelişen at an enormousmuazzam speedhız.
109
319000
3000
inanilmaz bir hizla gelismektedir.
05:40
If you zoomyakınlaştırma into the surfaceyüzey of the neocortexneokorteks,
110
322000
2000
Eger neokorteks'in yuzeyini buyultürseniz,
05:42
you discoverkeşfetmek that it's madeyapılmış up of little modulesmodüller,
111
324000
3000
bilgisayardaki gibi kucuk modullerden,
05:45
G5 processorsişlemciler, like in a computerbilgisayar.
112
327000
2000
G5 islemcilerinden, meydana geldigini farkedersiniz.
05:47
But there are about a millionmilyon of them.
113
329000
3000
fakat, bunlarin sayisi milyonlarcadir.
05:50
They were so successfulbaşarılı in evolutionevrim
114
332000
2000
Evrimde oylesine basariliydi ki;
05:52
that what we did was to duplicateçift them
115
334000
2000
bizim yaptigimiz islem, kafatasinda hic yer kalmayacak kadar
05:54
over and over and addeklemek more and more of them to the brainbeyin
116
336000
2000
onlari tekrar tekrar,
05:56
untila kadar we ranran out of spaceuzay in the skullkafatası.
117
338000
3000
defalarca kopyalamakti.
05:59
And the brainbeyin startedbaşladı to foldkat in on itselfkendisi,
118
341000
2000
Ve beyin kendisinde katlanmaya basladi,
06:01
and that's why the neocortexneokorteks is so highlybüyük ölçüde convolutedkıvrık.
119
343000
3000
iste bu yuzden neokorteks bu kadar yogun sarilmistir.
06:04
We're just packingAmbalaj in columnssütunlar,
120
346000
2000
Biz sadece kolonlar halinde toparliyoruz;
06:06
so that we'devlenmek have more neocorticalneocortical columnssütunlar
121
348000
3000
ki boylelikle daha karmasik fonksiyonlari meydana getirebilmek icin
06:09
to performyapmak more complexkarmaşık functionsfonksiyonlar.
122
351000
3000
daha fazla neokortikal kolonlarimiz olabilsin.
06:12
So you can think of the neocortexneokorteks actuallyaslında as
123
354000
2000
Yani neokorteks'in aslinda
06:14
a massivemasif grandbüyük pianopiyano,
124
356000
2000
bir milyon tuslu,
06:16
a million-keymilyon-anahtar grandbüyük pianopiyano.
125
358000
3000
kocaman bir piyano gibi oldugunu dusunebilirsiniz.
06:19
EachHer of these neocorticalneocortical columnssütunlar
126
361000
2000
Her bir neokortal kolon
06:21
would produceüretmek a noteNot.
127
363000
2000
bir nota sesi cikartir.
06:23
You stimulateteşvik it; it producesüretir a symphonySenfoni.
128
365000
3000
Onu harekete gecirirsiniz ve bir senfoni olusur.
06:26
But it's not just a symphonySenfoni of perceptionalgı.
129
368000
3000
Fakat bu sadece bir algi senfonisi olmakla kalmaz,
06:29
It's a symphonySenfoni of your universeEvren, your realitygerçeklik.
130
371000
3000
bu sizin evreninizin senfonisi, sizin gerceginiz haline gelir.
06:32
Now, of coursekurs it takes yearsyıl to learnöğrenmek how
131
374000
3000
Elbette, bir milyon tuslu pianoyu calmayi ogrenmek
06:35
to masterana a grandbüyük pianopiyano with a millionmilyon keysanahtarları.
132
377000
3000
uzmanlasmak, yillarinizi alir.
06:38
That's why you have to sendgöndermek your kidsçocuklar to good schoolsokullar,
133
380000
2000
Iste bu yuzden cocuklarinizi iyi okullara, mumkunse
06:40
hopefullyinşallah eventuallysonunda to OxfordOxford.
134
382000
2000
nihayetinde Oxford'a, gondermeniz gerekir.
06:42
But it's not only educationEğitim.
135
384000
3000
Ancak, bu sadece egitimle kalmaz.
06:45
It's alsoAyrıca geneticsgenetik.
136
387000
2000
genetik ozellikler de bunda rol oynar.
06:47
You mayMayıs ayı be borndoğmuş luckyşanslı,
137
389000
2000
Sansli dogmus olabilirsiniz,
06:49
where you know how to masterana your neocorticalneocortical columnkolon,
138
391000
4000
ya da neokortal kolonunuzu uzmanlastirma bilgisine vakif olabilirsiniz
06:53
and you can playoyun a fantasticfantastik symphonySenfoni.
139
395000
2000
ve boylelikle de muhtesem bir senfoni ortaya koyabilirsiniz.
06:55
In factgerçek, there is a newyeni theoryteori of autismotizm
140
397000
3000
Aslinda, otizm'in
06:58
calleddenilen the "intenseyoğun worldDünya" theoryteori,
141
400000
2000
"Yogun Dunya" ismini verdigi yeni bir teorisi vardir;
07:00
whichhangi suggestsanlaşılacağı that the neocorticalneocortical columnssütunlar are super-columnsSüper sütunlar.
142
402000
4000
ki bu teoriye gore; neokortikal kolonlarin super kolonlar oldugu ileri surulur.
07:04
They are highlybüyük ölçüde reactiveReaktif, and they are super-plasticSüper plastik,
143
406000
4000
Son derece tepkisel ve super esnek yapilardir,
07:08
and so the autistsautists are probablymuhtemelen capableyetenekli of
144
410000
3000
ki; otizm hastalari,
07:11
buildingbina and learningöğrenme a symphonySenfoni
145
413000
2000
bizim inanamayacagimiz bir senfoniyi olusturma
07:13
whichhangi is unthinkabledüşünülemez for us.
146
415000
2000
ve ogrenebilme yetisine sahip olabilirler.
07:15
But you can alsoAyrıca understandanlama
147
417000
2000
Ancak, sunu da kabul etmelisiniz ki;
07:17
that if you have a diseasehastalık
148
419000
2000
eger bu kolonlar icerisinde
07:19
withiniçinde one of these columnssütunlar,
149
421000
2000
bir hastaliginiz varsa,
07:21
the noteNot is going to be off.
150
423000
2000
o nota kapali olacaktir.
07:23
The perceptionalgı, the symphonySenfoni that you createyaratmak
151
425000
2000
Algi, yani yarattiginiz senfoni
07:25
is going to be corruptedbozuk,
152
427000
2000
bozuk olacak,
07:27
and you will have symptomssemptomlar of diseasehastalık.
153
429000
3000
ve sizde hastaligin belirtileri ortaya cikacaktir.
07:30
So, the HolyKutsal GrailKase for neurosciencenörobilim
154
432000
4000
Yani, Nöroloji bilimi icin kutsal kase,
07:34
is really to understandanlama the designdizayn of the neocoriticalneocoritical columnkolon --
155
436000
4000
neokortical kolonun tasarimini cozebilmektir.
07:38
and it's not just for neurosciencenörobilim;
156
440000
2000
ve bu sadece Noroloji bilimi icin degil,
07:40
it's perhapsbelki to understandanlama perceptionalgı, to understandanlama realitygerçeklik,
157
442000
3000
algiyi anlayabilmek, gercegi okuyabilmek,
07:43
and perhapsbelki to even alsoAyrıca understandanlama physicalfiziksel realitygerçeklik.
158
445000
4000
ve hatta fiziksel gercegi cozebilmek icin de cok onemlidir.
07:47
So, what we did was, for the pastgeçmiş 15 yearsyıl,
159
449000
3000
Iste, son on bes yildir bizim yaptigimiz da
07:50
was to dissectincelemek out the neocortexneokorteks, systematicallysistematik olarak.
160
452000
4000
neokorteks'i sistematik olarak parcalara ayirmak ve incelemek oldu.
07:54
It's a bitbit like going and catalogingkataloglama a pieceparça of the rainforestyağmur ormanı.
161
456000
4000
Bu calisma, gidip yagmur ormanlarinin bir bolumunun kataloğunu hazırlamaya benzetilebilir.
07:58
How manyçok treesağaçlar does it have?
162
460000
2000
Orada kac tane agac vardir?
08:00
What shapesşekiller are the treesağaçlar?
163
462000
2000
Bu agaclarin sekilleri nasildir?
08:02
How manyçok of eachher typetip of treeağaç do you have? Where are they positionedkonumlandırılmış?
164
464000
3000
Her turden kac tane agac var? Nerelere yerlesmisler?
08:05
But it's a bitbit more than catalogingkataloglama because you actuallyaslında have to
165
467000
2000
Ancak bu calisma, kataloglamadan daha kapsamlidir cunku
08:07
describetanımlamak and discoverkeşfetmek all the ruleskurallar of communicationiletişim,
166
469000
4000
iletisim ve baglanti kurallarini
08:11
the ruleskurallar of connectivitybağlantı,
167
473000
2000
tasvir etmek ve ortaya cikarmak zorundasiniz;
08:13
because the neuronsnöronlar don't just like to connectbağlamak with any neuronnöron.
168
475000
3000
cunku noronlar birbiriyle gelisiguzel baglanti kurmazlar.
08:16
They chooseseçmek very carefullydikkatlice who they connectbağlamak with.
169
478000
3000
Hangi noronla baglanti kuracaklarini dikkatle tespit ederler.
08:19
It's alsoAyrıca more than catalogingkataloglama
170
481000
3000
Katologlamadan daha kapsamli olmasinin diger bir sebebi;
08:22
because you actuallyaslında have to buildinşa etmek three-dimensional3 boyutlu
171
484000
2000
onlarin uc boyutlu dijital orneklerini
08:24
digitaldijital modelsmodeller of them.
172
486000
2000
bilfiil olusturmanizi gerektirmesidir.
08:26
And we did that for tensonlarca of thousandsbinlerce of neuronsnöronlar,
173
488000
2000
Ve biz bunu binlerce noron uzerinde gerceklestirdik,
08:28
builtinşa edilmiş digitaldijital modelsmodeller of all the differentfarklı typestürleri
174
490000
3000
buldugumuz farkli tur noronlarin
08:31
of neuronsnöronlar we camegeldi acrosskarşısında.
175
493000
2000
dijital orneklerini olusturduk.
08:33
And oncebir Zamanlar you have that, you can actuallyaslında
176
495000
2000
Iste bunu bir kez gerceklestirdiginiz zaman
08:35
beginbaşla to buildinşa etmek the neocorticalneocortical columnkolon.
177
497000
4000
neokortal kolonu olusturmaya baslayabilirsiniz.
08:39
And here we're coilingsarma them up.
178
501000
3000
Iste burada onlari sariyoruz.
08:42
But as you do this, what you see
179
504000
3000
Bunu yaptikca fark ediyoruz ki;
08:45
is that the branchesdalları intersectkesişmek
180
507000
2000
dallar
08:47
actuallyaslında in millionsmilyonlarca of locationsyerleri,
181
509000
3000
milyonlarca yerde kesisiyorlar
08:50
and at eachher of these intersectionskavşak
182
512000
3000
ve her bir kesisim noktasinda
08:53
they can formform a synapseSYNAPSE.
183
515000
2000
iki neronun birleştiği yeri; sinaps'i olusturabilirler.
08:55
And a synapseSYNAPSE is a chemicalkimyasal locationyer
184
517000
2000
Sinaps, noronlarin bibirleriyle iletisim kurduklari,
08:57
where they communicateiletişim kurmak with eachher other.
185
519000
3000
kimyasal bir noktadir.
09:00
And these synapsessinapsların togetherbirlikte
186
522000
2000
Bu sinapslar beraberce
09:02
formform the network
187
524000
2000
bu agi
09:04
or the circuitdevre of the brainbeyin.
188
526000
3000
ya da beynin devrelerini olustururlar.
09:07
Now, the circuitdevre, you could alsoAyrıca think of as
189
529000
4000
Iste, bu devreyi
09:11
the fabrickumaş of the brainbeyin.
190
533000
2000
beynin dokusu olarak dusunebilirsiniz.
09:13
And when you think of the fabrickumaş of the brainbeyin,
191
535000
3000
Ve beynin dokusunu dusundugunuzde
09:16
the structureyapı, how is it builtinşa edilmiş? What is the patternmodel of the carpethalı?
192
538000
4000
bu yapi nasil meydana gelmistir diye sorarsiniz? Bu halinin modeli nedir?
09:20
You realizegerçekleştirmek that this posespozlar
193
542000
2000
Fark edersiniz ki;
09:22
a fundamentaltemel challengemeydan okuma to any theoryteori of the brainbeyin,
194
544000
4000
bu, beyin konusundaki tum teoriler icin bir engel teskil eder
09:26
and especiallyözellikle to a theoryteori that saysdiyor
195
548000
2000
ozellikle de,
09:28
that there is some realitygerçeklik that emergesortaya
196
550000
2000
bu halidan, iste belli bir modeli olan bu halidan,
09:30
out of this carpethalı, out of this particularbelirli carpethalı
197
552000
3000
bir gercek cikarabilecegini one suren
09:33
with a particularbelirli patternmodel.
198
555000
2000
teoriye meydan okur.
09:35
The reasonneden is because the mostçoğu importantönemli designdizayn secretgizli of the brainbeyin
199
557000
3000
Bunun sebebi, beynin olusumundaki en onemli sir :
09:38
is diversityçeşitlilik.
200
560000
2000
cesitliliktir.
09:40
EveryHer neuronnöron is differentfarklı.
201
562000
2000
Her bir noron farklidir.
09:42
It's the sameaynı in the forestorman. EveryHer pineçam treeağaç is differentfarklı.
202
564000
2000
Tipki orman orneginde oldugu gibi. Her bir cam agaci farklidir.
09:44
You mayMayıs ayı have manyçok differentfarklı typestürleri of treesağaçlar,
203
566000
2000
Degisik turler olabilir,
09:46
but everyher pineçam treeağaç is differentfarklı. And in the brainbeyin it's the sameaynı.
204
568000
3000
fakat, her bir cam agaci farklidir ve beyin de iste aynen boyledir.
09:49
So there is no neuronnöron in my brainbeyin that is the sameaynı as anotherbir diğeri,
205
571000
3000
Oyle ki; beynimdeki hic bir noron bir digeri ile ayni degildir
09:52
and there is no neuronnöron in my brainbeyin that is the sameaynı as in yoursseninki.
206
574000
3000
ve benim beynimdeki hic bir noron sizin beynininizdeki noronun aynisi degildir.
09:55
And your neuronsnöronlar are not going to be orientedodaklı and positionedkonumlandırılmış
207
577000
3000
Ve sizin noronlariniz da ayni sekilde yonlendirilmis
09:58
in exactlykesinlikle the sameaynı way.
208
580000
2000
veya konumlanmis olmayacaktir.
10:00
And you mayMayıs ayı have more or lessaz neuronsnöronlar.
209
582000
2000
Ve hatta; daha cok ya da daha az sayida noronlariniz olabilir.
10:02
So it's very unlikelyolası olmayan
210
584000
2000
Ayni dokuya ya da devre sistemine
10:04
that you got the sameaynı fabrickumaş, the sameaynı circuitrydevre sistemi.
211
586000
4000
sahip olmaniz mumkun degildir.
10:08
So, how could we possiblybelki createyaratmak a realitygerçeklik
212
590000
2000
O halde nasil olur da
10:10
that we can even understandanlama eachher other?
213
592000
3000
birbirimizi anlayabilecegimiz bir gercekligi yaratabilmemiz mumkun olabilir?
10:13
Well, we don't have to speculatespekülasyon yapmak.
214
595000
2000
Aslinda bunun uzerine mütalaa etmemize hic gerek yok.
10:15
We can look at all 10 millionmilyon synapsessinapsların now.
215
597000
3000
Simdi 10 milyon sinaps'in hepsine bakabiliriz.
10:18
We can look at the fabrickumaş. And we can changedeğişiklik neuronsnöronlar.
216
600000
3000
Dokusuna bakabiliriz. Ve noronlari degistirebiliriz.
10:21
We can use differentfarklı neuronsnöronlar with differentfarklı variationsvaryasyonlar.
217
603000
2000
Degisik noronlari, farkli varyasyonlarda kullanabiliriz.
10:23
We can positionpozisyon them in differentfarklı placesyerler,
218
605000
2000
Onlari farkli konumlara yerlestirebilir,
10:25
orientşark them in differentfarklı placesyerler.
219
607000
2000
farkli yerlere yonlendirebiliriz.
10:27
We can use lessaz or more of them.
220
609000
2000
Onlari daha cok ya da daha az sayida kullanabiliriz.
10:29
And when we do that
221
611000
2000
Iste bunu yaptigimiz zaman
10:31
what we discoveredkeşfedilen is that the circuitrydevre sistemi does changedeğişiklik.
222
613000
3000
devre sisteminin degistini fark ettik.
10:34
But the patternmodel of how the circuitrydevre sistemi is designedtasarlanmış does not.
223
616000
7000
Fakat devre sisteminin orulus dokusu degismez
10:41
So, the fabrickumaş of the brainbeyin,
224
623000
2000
Yani beynin dokusu
10:43
even thoughgerçi your brainbeyin mayMayıs ayı be smallerdaha küçük, biggerDaha büyük,
225
625000
2000
beyniniz daha kucuk ya da buyuk olsa da
10:45
it mayMayıs ayı have differentfarklı typestürleri of neuronsnöronlar,
226
627000
3000
farkli sinir hucreleri olsa da
10:48
differentfarklı morphologiestürleri Morfoloji of neuronsnöronlar,
227
630000
2000
sinir hucrelerinin
10:50
we actuallyaslında do sharepay
228
632000
3000
farkli morfolojisi olsa da
10:53
the sameaynı fabrickumaş.
229
635000
2000
OZde ayni dokuyu paylasiyoruz.
10:55
And we think this is species-specificSpecies-Specific,
230
637000
2000
Ve inaniyoruz ki; bu da her canli turunde o ture ozgudur.
10:57
whichhangi meansanlamına geliyor that that could explainaçıklamak
231
639000
2000
ki bu da nicin baska canli turleriyle iletisim kuramadigimizin
10:59
why we can't communicateiletişim kurmak acrosskarşısında speciesTürler.
232
641000
2000
sebebini aciklar.
11:01
So, let's switchşalter it on. But to do it, what you have to do
233
643000
3000
Gelin simdi bunu devreye sokalim, fakat onu yapabilmeniz icin once
11:04
is you have to make this come alivecanlı.
234
646000
2000
bunu hayata gecirmek zorundasiniz.
11:06
We make it come alivecanlı
235
648000
2000
Bunu formullerle, bir cok matematik denklemlerle
11:08
with equationsdenklemler, a lot of mathematicsmatematik.
236
650000
2000
hayata geciriyoruz.
11:10
And, in factgerçek, the equationsdenklemler that make neuronsnöronlar into electricalelektrik generatorsJeneratörler
237
652000
4000
Aslinda, sinir hucrelerini elektrik ureticilerine donduren denklemleri
11:14
were discoveredkeşfedilen by two CambridgeCambridge NobelNobel LaureatesÖdülü sahipleri.
238
656000
3000
Cambridge'den, Nobel odullu iki kisi tarafindan kesfedilmistir.
11:17
So, we have the mathematicsmatematik to make neuronsnöronlar come alivecanlı.
239
659000
3000
Yani, sinir hucrelerini hayata gecirecek matematigi biliyoruz.
11:20
We alsoAyrıca have the mathematicsmatematik to describetanımlamak
240
662000
2000
Sinir hucrelerinin bilgiyi nasil topladigini
11:22
how neuronsnöronlar collecttoplamak informationbilgi,
241
664000
3000
ve birbirleriyle iletisim kurmak icin nasil
11:25
and how they createyaratmak a little lightningŞimşek boltcıvata
242
667000
3000
kucuk bir simsek olusturduklarini
11:28
to communicateiletişim kurmak with eachher other.
243
670000
2000
aciklayabilecek matematigi de biliyoruz.
11:30
And when they get to the synapseSYNAPSE,
244
672000
2000
Iste sinaps'a vardiklarinda
11:32
what they do is they effectivelyetkili bir şekilde,
245
674000
2000
sinaps'a gercekten,
11:34
literallyharfi harfine, shockşok the synapseSYNAPSE.
246
676000
3000
tesirli bir sekilde sok etkisi yaparlar
11:37
It's like electricalelektrik shockşok
247
679000
2000
Bu, sinapslardan kimyasal maddeleri
11:39
that releasesbültenleri the chemicalskimyasallar from these synapsessinapsların.
248
681000
3000
yayan elektrik bir sok gibidir.
11:42
And we'vebiz ettik got the mathematicsmatematik to describetanımlamak this processsüreç.
249
684000
3000
Bu islemi aciklayacak matematigi de biliyoruz.
11:45
So we can describetanımlamak the communicationiletişim betweenarasında the neuronsnöronlar.
250
687000
4000
Yani, sinir hucreleri arasindaki iletisimi aciklayabiliriz.
11:49
There literallyharfi harfine are only a handfulavuç
251
691000
3000
Neokorteks'in hareketinin benzerini yapmaniz gereken,
11:52
of equationsdenklemler that you need to simulatebenzetmek
252
694000
2000
gercekten de cok az sayida
11:54
the activityaktivite of the neocortexneokorteks.
253
696000
2000
formul vardir.
11:56
But what you do need is a very bigbüyük computerbilgisayar.
254
698000
3000
Fakat, bunun icin cok buyuk bir bilgisayara ihtiyaciniz var.
11:59
And in factgerçek you need one laptopdizüstü
255
701000
2000
Aslinda, sadece bir tek noronun tum hesaplamalarini yapabilmek icin bile
12:01
to do all the calculationshesaplamalar just for one neuronnöron.
256
703000
3000
bir dizustu bilgisayara ihtiyac vardir.
12:04
So you need 10,000 laptopsdizüstü bilgisayarlar.
257
706000
2000
O halde 10,000 tane dizustu bilgisayara ihtiyaciniz olacaktir.
12:06
So where do you go? You go to IBMIBM,
258
708000
2000
Bunun icin nereye gitmeniz gerekir? IBM'e gidersiniz
12:08
and you get a supercomputerSüper bilgisayar, because they know how to take
259
710000
2000
ve super bir bilgisayar alirsiniz,
12:10
10,000 laptopsdizüstü bilgisayarlar and put it into the sizeboyut of a refrigeratorbuzdolabı.
260
712000
4000
cunku onlar 10,000 adet dizustu bilgisayari alip, bir buzdolabi buyuklugune nasil getireceklerini biliyorlar.
12:14
So now we have this BlueMavi GeneGen supercomputerSüper bilgisayar.
261
716000
3000
Iste simdi "Mavi Gen" (Blue Gene) super bir bilgisayarimiz oldu.
12:17
We can loadyük up all the neuronsnöronlar,
262
719000
2000
Tum sinir hucrelerini,
12:19
eachher one on to its processorişlemci,
263
721000
2000
her birini bu bilgisayarin islemcilerine yukleyebiliriz,
12:21
and fireateş it up, and see what happensolur.
264
723000
4000
calistirir ve olacaklari goruruz.
12:25
Take the magicsihirli carpethalı for a ridebinmek.
265
727000
3000
Sihirli halida bir yolculuga cikariz.
12:28
Here we activateetkinleştirmek it. And this givesverir the first glimpsebelirti
266
730000
3000
Burada bunu harekete geciriyoruz ve
12:31
of what is happeningolay in your brainbeyin
267
733000
2000
bir uyari oldugu zaman beyninizde neler oldugunun
12:33
when there is a stimulationuyarım.
268
735000
2000
ilk goruntusunu veriyor.
12:35
It's the first viewgörünüm.
269
737000
2000
Bu ilk goruntu.
12:37
Now, when you look at that the first time, you think,
270
739000
2000
Simdi, buna ilk baktiginizda
12:39
"My god. How is realitygerçeklik cominggelecek out of that?"
271
741000
5000
"Aman Allah'im. Buradan nasil bir gerceklik cikabilir ki?" diye dusunebilirsiniz.
12:44
But, in factgerçek, you can startbaşlama,
272
746000
3000
Fakat, aslinda
12:47
even thoughgerçi we haven'tyok trainedeğitilmiş this neocorticalneocortical columnkolon
273
749000
4000
bu neokortical kolonu henuz gelistirmemis olsak da
12:51
to createyaratmak a specificözel realitygerçeklik.
274
753000
2000
aslinda belirli bir gerceklik cikarmaya baslayabiliriz.
12:53
But we can asksormak, "Where is the rosegül?"
275
755000
4000
Ancak " Gul nerede" diye sorabiliriz.
12:57
We can asksormak, "Where is it insideiçeride,
276
759000
2000
"Eger onu bir resimle uyariyorsak, o iceride nerededir "
12:59
if we stimulateteşvik it with a pictureresim?"
277
761000
3000
diye sorabiliriz.
13:02
Where is it insideiçeride the neocortexneokorteks?
278
764000
2000
Neokorteks'in icinde, neresindedir?
13:04
UltimatelySonuçta it's got to be there if we stimulateduyarılmış it with it.
279
766000
4000
Eger bununla uyardiysak, sonuc itibariyle orada olmak zorundadir.
13:08
So, the way that we can look at that
280
770000
2000
O halde, soyle bakabiliriz
13:10
is to ignorealdırmamak the neuronsnöronlar, ignorealdırmamak the synapsessinapsların,
281
772000
3000
sinir hucrelerini, sinapslari goz ardi ederek
13:13
and look just at the rawçiğ electricalelektrik activityaktivite.
282
775000
2000
yanlizca saf elektrik hareketlerine bakabiliriz.
13:15
Because that is what it's creatingoluşturma.
283
777000
2000
Cunku onlari olusturan budur.
13:17
It's creatingoluşturma electricalelektrik patternsdesenler.
284
779000
2000
O, elektrik sekiller dizisini olusturuyor.
13:19
So when we did this,
285
781000
2000
Yani, bunu yaptigimiz zaman,
13:21
we indeedaslında, for the first time,
286
783000
2000
gercekten de ilk kez
13:23
saw these ghost-likehayalet gibi structuresyapıları:
287
785000
3000
hayalet gibi gozuken;
13:26
electricalelektrik objectsnesneleri appearinggörünen
288
788000
3000
neokortal kolonun icinde
13:29
withiniçinde the neocorticalneocortical columnkolon.
289
791000
3000
elektriksel cisimler gozlemledik.
13:32
And it's these electricalelektrik objectsnesneleri
290
794000
3000
Iste bu elektriksel objeler de
13:35
that are holdingtutma all the informationbilgi about
291
797000
3000
uyariciya dair tum bilgileri
13:38
whateverher neyse stimulateduyarılmış it.
292
800000
3000
icerirler.
13:41
And then when we zoomedYakınlaştırılmış into this,
293
803000
2000
Ve bu yapiya yakindan baktigimizda
13:43
it's like a veritablegerçek universeEvren.
294
805000
4000
tipki evren gibi gorunur.
13:47
So the nextSonraki stepadım
295
809000
2000
O halde bir sonraki asamada
13:49
is just to take these brainbeyin coordinateskoordinatlar
296
811000
4000
yapmamiz gereken sey sadece bu beyin koordinatlarini alip
13:53
and to projectproje them into perceptualalgısal spaceuzay.
297
815000
4000
algisal alana yansitmaktir.
13:57
And if you do that,
298
819000
2000
Iste bunu yaptiginiz zaman
13:59
you will be ableyapabilmek to stepadım insideiçeride
299
821000
2000
bu makina tarafindan, bu beyin parcasi tarafindan, yaratilmis olan gercegi gorme imkaniniz olucaktir.
14:01
the realitygerçeklik that is createdoluşturulan
300
823000
2000
bu beyin parcasi tarafindan,
14:03
by this machinemakine,
301
825000
2000
yaratilmis olan gercegi
14:05
by this pieceparça of the brainbeyin.
302
827000
3000
gorme imkaniniz olucaktir.
14:08
So, in summaryÖzeti,
303
830000
2000
Yani, ozetle,
14:10
I think that the universeEvren mayMayıs ayı have --
304
832000
2000
Sanirim evren...
14:12
it's possiblemümkün --
305
834000
2000
olasidir ki...
14:14
evolvedgelişti a brainbeyin to see itselfkendisi,
306
836000
3000
kendine ayna olacak bir beyni gelistirmis olabilir
14:17
whichhangi mayMayıs ayı be a first stepadım in becomingolma awarefarkında of itselfkendisi.
307
839000
5000
ki bu da kendi hakikatini tanimaya dair ilk adim olabilir.
14:22
There is a lot more to do to testÖlçek these theoriesteoriler,
308
844000
2000
Bu teorileri ve diger teorileri test etmek icin
14:24
and to testÖlçek any other theoriesteoriler.
309
846000
3000
yapilacak daha cok sey var.
14:27
But I hopeumut that you are at leasten az partlykısmen convincedikna olmuş
310
849000
3000
Ancak, umarim kismen de olsa ikna olmussunuzdur ki;
14:30
that it is not impossibleimkansız to buildinşa etmek a brainbeyin.
311
852000
3000
beyni olusturmak imkansiz degildir.
14:33
We can do it withiniçinde 10 yearsyıl,
312
855000
2000
Bunu 10 yil icinde basarabiliriz.
14:35
and if we do succeedbaşarılı olmak,
313
857000
2000
ve sayet bunu basarabilirsek,
14:37
we will sendgöndermek to TEDTED, in 10 yearsyıl,
314
859000
2000
10 yil icinde, TED'e
14:39
a hologramhologram to talk to you. Thank you.
315
861000
3000
sizinle konusacak bir hologram gonderecegiz. Tesekkur ederim.
14:42
(ApplauseAlkış)
316
864000
6000
(Alkislar)
Translated by Ozzie (Ozlem) Stewart
Reviewed by Seda Demirel

▲Back to top

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