Je leest:

Digitale onsterfelijkheid

Digitale onsterfelijkheid

Auteur: | 24 november 2010
neuron (41)
Thema: Dood

Ik denk, dus ik ben. Als je het eens bent met die filosofie, dan is onsterfelijkheid misschien niet zo ver weg. Volgens sommige wetenschappers is het in de toekomst namelijk mogelijk om een computerversie van een menselijk brein te maken. En die kan dan voor eeuwig denken zoals jij.

We sterven als ons lichaam er mee ophoudt. Doodzonde van de persoon die in dat lichaam huist. Maar wat nou als we die persoon uit dat lichaam kunnen halen? Het klinkt als bizarre sciencefiction, maar wetenschappers denken serieus na over manieren om een menselijk brein -het bewustzijn, de kennis en alle ervaringen van een heel leven- te uploaden naar een harde schijf.

Oude computerspelletjes kun je vaak niet spelen op een nieuwe pc. Maar wel als je een emulator hebt: dat is een programma op de nieuwe computer dat de oude computer nadoet. Het kan dus overweg met de oude code van het spelletje, waardoor je het toch op je nieuwe computer kan spelen.
Flickr: Dr. Mohammad Bahareth

Niet nadoen, maar namaken

Het idee is om het brein te emuleren. Dat wil zeggen: het moet niet een computerprogramma worden dat jouw brein heel goed kan nadoen (simuleren), maar een computermodel dat precies hetzelfde werkt als jouw brein. Veel vooraanstaande neurowetenschappers gaan er namelijk van uit dat belangrijke functies van ons ‘wezen’, zoals leren, onthouden en het bewustzijn, het resultaat zijn van puur fysieke en elektrochemische processen. Als het ‘kunstbrein’ deze mechanismen exact na kan doen, kom je dus vanzelf uit op een levensecht model van het originele brein met haar persoonlijke identiteit.

Maar hoe maak je zo’n realistisch computermodel? Met een scan en een neuraal netwerk, denken experts op het gebied van neurowetenschappen, hersenscans, computerwetenschappen, nanotechnologie en neurobiologie. Zij kwamen tot die conclusie tijdens een workshop in 2007, waar ze de mogelijkheden en problemen van whole brain emulation (WBE) met elkaar besproken.

Scannen en bouwen

Volgens de experts maak je dus eerst een nauwkeurige, gedetailleerde scan van iemands hersenen. De ‘destructieve manier’ zou hiervoor het meest eenvoudig zijn: de hersenen in stukjes snijden en elk gedeelte apart inscannen. Wel met een apparaat dat werkt op heel hoge resolutie (veel pixels per oppervlakte), zodat de kleinste details op het beeld te zien zijn. Er zijn al scanners die dit kunnen, zoals je ziet in de afbeelding hieronder.

Met een zogenaamde confocale microscoop kun je neuronen in de hersenen in beeld brengen. Op deze ‘foto’ zie je ze in het groen.
Sandberg and Bostrom, 2008

Heb je eenmaal een scan, dan moet je aan de slag met een kunstmatig neuraal netwerk. Dat is een computerversie van het web van zenuwcellen dat zich in ons zenuwstelsel en onze hersenen bevindt. De precieze werking van dit netwerk is nog steeds niet bekend, maar men heeft wel een globaal idee. Een illustratie zie je hieronder.

Het neurale netwerk wordt gebruikt om op signalen uit onze omgeving te kunnen reageren. Die signalen vormen de input van het systeem, de pijlen aan de linkerkant. Ze komen terecht bij de eerste laag (kunstmatige) neuronen. Die geven een signaal (korte puls elektrische energie) af zodra ze zelf voldoende energie hebben ontvangen. Op deze manier komt er uiteindelijk een signaal terecht bij de laatste laag en dat bepaalt de output.

Best wel snel

Een mens kan visuele input binnen 100 milliseconden analyseren en classificeren (denk aan gezichtsherkenning). Met minstens 10 verbindingen tussen het oog en het juiste deel van de hersenen, komt dat neer op een verwerkingsnelheid van 10 milliseconden per neuron.

Neurale netwerken worden al regelmatig toegepast voor kunstmatige intelligentie, maar het gebruiken voor het emuleren van een menselijk brein is wel wat anders. Daarvoor is een enorm nauwkeurig en complex netwerk nodig. Er wordt geschat dat een gemiddelde neuron signalen verstuurt naar zo’n 10.000 andere neuronen, met ook een ongekende snelheid.

Meer dan een stel neuronen

Voor complete WBE is meer nodig dan alleen een goed functionerend neuraal netwerk. De emulator moet bijvoorbeeld worden afgeleid van één specifiek menselijk brein, zodat het een ‘historisch besef’ heeft (herinneringen, associaties). Dat is een belangrijk aspect, want anders ben je niet ‘digitaal onsterfelijk’: jouw geüploade brein reageert alleen precies als jij, als het ook dezelfde ‘database’ aan informatie heeft.

Daarnaast moeten er wellicht niet alleen signalen tussen neuronen, maar veel meer processen geëmuleerd worden. Zo vinden er in je lichaam allerlei chemische processen plaats die invloed kunnen hebben op de werking van je brein. Die processen zouden voor een goedgelijkend nepbrein dus ook nagemaakt moeten worden. Dat wil zeggen dat wetenschappers moeten doorgronden welke processen precies plaatsvinden, hoe ze werken en wat hun effect is op jouw denken. Als men dat weet, kan een computer de invloed van de chemie in je lijf toevoegen aan het emulatiesysteem.

Nog een aandachtspunt is de communicatie met de buitenwereld. Een werkend namaakbrein zal -naast het hersenmodel- ook iets moeten bevatten waarmee het contact kan maken met de omgeving. Zoiets als onze zintuigen: die pikken signalen uit onze omgeving op, geven dit door aan ons brein en zo beïnvloeden die signalen ook ons denken (en dus ons ‘zijn’). De wetenschappers zien twee manieren om deze interactie ‘in te bouwen’, die zie je in onderstaande afbeelding.

De eerste methode maakt alleen gebruik van software (computerprogrammaatjes): een lichaam wordt gesimuleerd en ‘leeft’ in een virtuele omgeving, die eventueel aan de buitenwereld gekoppeld is. De methode rechts gebruikt een extra stukje hardware (tastbaar apparaatje/kastje) dat signalen uit de echte omgeving kan opvangen en doorgeven. Dat doorgeven gaat via een ‘lichaam-interface’. Die vertaalt de buitenwereldsignalen naar de ‘taal’ van het namaakbrein.
Sandberg and Bostrom, 2008

Wanneer?

Om WBE mogelijk te maken, heb je genoeg opslagruimte en rekenkracht nodig. Het probleem is alleen dat de wetenschappers van een aantal onderdelen van WBE nog niet weten hoe ze die precies moeten aanpakken. En dus is het ook lastig inschatten wat je daarvoor nodig hebt.

Toch doen de onderzoekers wel voorspellingen. Zo denken ze dat voor een WBE-systeem met nagemaakte chemische processen, zo’n 10.000.000 terabyte aan geheugen en een processor met 10.000 zettaflops nodig is. Even ter vergelijking: een harde schijf in de winkel bevat nu maximaal zo’n 2 terabyte en de processor in de Xbox 360 heeft 115 gigaflops (1 zettaflop = 1012 gigaflops).

Nog even geduld dus. Op basis van de Wet van Moore schatten de wetenschappers echter in dat -voor een bedrag van 1 miljoen dollar- het geheugen in 2029 haalbaar is. Voor nogmaals 1 miljoen dollar zou je dan in 2087 de bijbehorende processor moeten kunnen kopen.

Bronnen

Sandberg and Bostrom,‘Whole Brain Emulation: A Roadmap’, Technical Report #2008‐3, Future of Humanity Institute, Oxford University, 2008.

Lees meer over computertechnologie op Kennislink:

Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/computer.atom", “max”=>"5", “detail”=>"minder"}

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 24 november 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.