211service.com
La neuroscienza non può spiegare come funziona un Atari
Quando applichi gli strumenti utilizzati per analizzare il cervello umano a un chip di computer che riproduce Donkey Kong, possono rivelare come funziona l'hardware?
Molti schemi di ricerca, come l'iniziativa BRAIN del governo degli Stati Uniti, stanno cercando di costruire set di dati enormi e dettagliati che descrivono come vengono assemblati le cellule e i circuiti neurali. La speranza è che l'uso di algoritmi per analizzare i dati aiuti gli scienziati a capire come funziona il cervello.
Ma questo tipo di set di dati non esiste ancora. Così Eric Jonas dell'Università della California, Berkeley, e Konrad Kording del Rehabilitation Institute di Chicago e della Northwestern University si sono chiesti se potevano usare il loro software analitico per capire come funzionasse un sistema più semplice.
Hanno optato per l'iconico microchip MOS 6502, che è stato trovato all'interno dell'Apple I, del Commodore 64 e dell'Atari Video Game System. A differenza del cervello, questa lastra di silicio è costruita dall'uomo e completamente compresa, fino all'ultimo transistor.
I ricercatori volevano vedere con quanta precisione il loro software potesse descrivere la sua attività. La loro idea: far eseguire al chip diversi giochi, inclusi Donkey Kong, Space Invaders e Pitfall, che sono già stati padroneggiati da alcune IA, e catturare il comportamento di ogni singolo transistor mentre lo faceva (creando circa 1,5 GB al secondo di dati nel processo). Quindi avrebbero liberato i loro strumenti analitici sui dati per vedere se potevano spiegare come funziona effettivamente il microchip.
Ad esempio, hanno utilizzato algoritmi in grado di sondare la struttura del chip, essenzialmente l'equivalente elettronico di un connettoma del cervello, per stabilire la funzione di ciascuna area. Mentre l'analisi potrebbe determinare che diversi transistor hanno svolto ruoli diversi, scrivono i ricercatori in Biologia Computazionale PLOS, i risultati non possono ancora avvicinarsi a una comprensione del modo in cui funziona davvero il processore.
Altrove, Jonas e Kording hanno rimosso un transistor dal microchip per scoprire cosa è successo al gioco che stava eseguendo, analogo ai cosiddetti studi sulle lesioni in cui il comportamento viene confrontato prima e dopo la rimozione di parte del cervello. Sebbene la rimozione di alcuni transistor abbia impedito al gioco di funzionare, l'analisi non è stata in grado di spiegare perché fosse così.
In queste e altre analisi, gli approcci hanno fornito risultati interessanti, ma non abbastanza dettagli per descrivere con sicurezza come funzionava il microchip. Mentre alcuni dei risultati forniscono suggerimenti interessanti su cosa potrebbe accadere, spiega Jonas, il divario tra ciò che costituisce la 'vera comprensione' del processore e ciò che possiamo scoprire con queste tecniche è stato sorprendente.
Vale la pena notare che chip e cervelli sono piuttosto diversi: le sinapsi funzionano in modo diverso dalle porte logiche, ad esempio, e il cervello non distingue tra software e hardware come un computer. Tuttavia, i risultati, secondo i ricercatori, evidenziano alcune considerazioni per stabilire la comprensione del cervello da set di dati enormi e dettagliati.
In primo luogo, la semplice accumulazione di una manciata di set di dati di alta qualità del cervello potrebbe non essere sufficiente per dare un senso ai processi neurali. In secondo luogo, senza molti set di dati dettagliati da analizzare ancora, i neuroscienziati dovrebbero rimanere consapevoli del fatto che i loro strumenti possono fornire risultati che non descrivono completamente la funzione del cervello.
Per quanto riguarda la domanda se le neuroscienze possono spiegare come funziona un Atari? Al momento, non proprio.
(Per saperne di più: AI Masters Space Invaders di Google (ma puzza ancora a Pac-Man), il governo cerca un'interfaccia 'cervello-computer' ad alta fedeltà)