— Чем сейчас занимается ваша лаборатория?

— У нас несколько проектов. Проект по нейробиологической правдоподобной симуляции гиппокампа (часть мозга, участвующая в формировании эмоций и консолидации памяти — TatCenter.ru), проект по созданию фреймворка развивающегося мозга для симуляции, проект по симуляции текущего психо-эмоционального состояния млекопитающего.

Сейчас мы пытаемся заниматься интеграцией биологически правдоподобных вычислений с реальной роботизированной системой, мощностей которой не хватает для произведения этих биологически правдоподобных вычислений на борту. Для этого требуются кластеры, суперкомпьютеры, а у роботизированной системы мощностей недостаточно. Возникает вопрос синхронизации, разделения вычислений у робота и в биологически правдоподобной системе.

Мы называем это «спящий мозг». А сам проект — «робот Dream», потому что идет разделение на две фазы — дневную и ночную, или бодрствующую и спящую. Робот как бы спит, мы даем ему эту возможность для синхронизации. Во время этого сна обновляются стратегии поведения, робот может более адекватно реагировать на окружающую среду. Мы выбирали несколько платформ, в том числе думали и о роботе-пылесосе.

Флагманский проект — по симуляции эмоций — где мы сумели воспроизвести состояние подобное страху и отвращению на текущий момент. Далее мы надеемся, что разовьем успех до восьми базовых эмоций (помимо страха и отвращения — это удовольствие, интерес, удивление, горе, гнев, стыд — TatCenter.ru), сможем реализовать переход между ними и получится какая-то основа для симуляции психо-эмоционального состояния млекопитающего. После этого мы сможем перейти к социально-сложным эмоциям. Пока мы нацелены на структуру мозга крысы, одна из причин — тесное сотрудничество с нейробиологами КФУ, с лабораторией нейро-биологии Рустема Хазипова.

— Как исследования искусственного интеллекта ушли в эмоции?

— Нам на определенном этапе стало ясно, что без понимания, без реализации эмоциональных механизмов развиваться в области постановки и решения задач в условиях ограниченных ресурсов сложно. Для нас, млекопитающих, совершенно естественным являются эмоциональные драйвы, которые переключают состояние и наши стратегии поведения. Если эти механизмы отсутствует внутри вычислительных систем, то нет и этих переключателей. Соответственно, это побуждает нас подсмотреть, как все устроено у природы. Есть разные направления, но мы пытаемся быть как можно ближе к нейробиологии мозга.

— Почему именно крысы?

Потому что мозг крысы проще человеческого, хотя структура аналогичная. У крысы 250 миллионов нейронов, у человека — примерно 86 миллиардов. Мозг крысы мы симулируем на вычислительном кластере КФУ, симулировать мозг человека невозможно, таких мощностей нет. Возможно, они появятся к 2030 году по оценкам HBP (Human brain project).

— Как можно вызвать страх и отвращение? Как это выглядит?

— Мы воспроизводим в виде биологически правдоподобных симуляций структуры мозга задействованные в нейромодуляции. Нейромодуляторы выделяются нашим мозгом, переключая его из одного режима работы в другой. Для этого мы изучили, как работает мозг с точки зрения нейробиологии, что связано с состоянием страха. Страх мы выбрали потому, что его легче всего воспроизвести с технической точки зрения.

В 2012 Хуго Лёвхейм предложил свою гипотезу под названием «куб эмоций», который, как бы, выстраивает мост между уровнем нейромодуляторов и психоэмоциональным состоянием. Например, со страхом связан высокий уровень дофамина. В рамках эксперимента повышается и понижается уровень дофамина, и мы регистрируем, как ведет себя симулируемый мозг в связи с этими изменениями, в течении всего одной секунды.

— В каких отраслях это может использоваться?

— Что значит заставить машину почувствовать эмоции? Это нужно для того, чтобы воспроизвести эмоции в вычислительной системе. У нее появятся эмоциональные механизмы, которые почему-то были созданы и закрепились в процессе эволюции у млекопитающих. Если они были закреплены, значит, они существуют у нас для какой-то серьезной нужды. Например, инстинкт самосохранения или обучения с подкреплением, не говоря уже о сложных социальных эмоциях, на которых базируется наше общество. Как только мы сможем воспроизвести эти преимущества, мы можем создать более интересные вычислительные, роботизированные системы.

Например, робот-медсестра, который является не просто набором алгоритмов и железа (аппаратного обеспечения), но испытывающий эмпатию к пациентам, проявляющий сложное вариативное поведение.

Второе: симуляция становится интересной сама по себе в плане изучения эмоций людей, их поведения. С этой стороны мы сотрудничаем с медиками, психологами, экономистами, маркетологами — это все те люди, которые к нам общались.

— Кстати, что у вас с господдержкой?

— Пока нас поддерживает только программа повышения конкурентоспособности КФУ. Это грант в несколько миллионов рублей.

— В принципе, ваша разработка является искусственным интеллектом?

— Опубликована статья Розалинд Пикард, которая является «мамой» направления вычислительных эмоций, эта статья так и называется — «Что значит для машин иметь эмоции». Она пытается доказать, что эмоций недостаточно, чтобы назвать это интеллектом. Все зависит от того, что мы понимаем под интеллектом. В первую очередь, это создает только базис для вычислительного сознания.

— Можно ли говорить, что если мы можем сделать искусственное, то мы полностью и хорошо понимаем естественное?

— К сожалению, нет. Мы находимся во вторичной позиции к нейробиологам, именно они дают нам данные, представления о том, как работает мозг. Пока сами нейробиологи не сказали ничего вроде «Мы полностью закончили исследования мозга» и, скорее, говорят об обратном. Мы, конечно, предпринимаем попытки воссоздания того уровня понимания, который есть на текущий момент у ученых.

— Для специалистов вашей области насколько сильно различаются понятия «интеллект» и «сознание»?

— Отвечу за себя. На мой взгляд, сознание, как и проблема научная, является вопросом интеллекта. В рамках общего феномена интеллекта мы рассуждаем, что есть сознание и, тем более, как оно может быть воплощено в вычислительной системе. Сознание — это часть интеллекта, хотя есть разные точки зрения.

— Какие исследования в мире можно выделить в сфере искусственного интеллекта?

— Я бы назвал новые и интересные — это биологически инспирированные когнитивные архитектуры. Это не основное, но новое. Идея простая — давайте сначала поймем, как устроен мозг, а потом воплотим его в вычислительной системе. Мы в очередной раз черпаем вдохновение в биологических системах, а нейробиологические исследования очень сильно идут вперед и ведут нас к пониманию работы мозга.

— К чему, на ваш взгляд, может привести развитие машинного обучения, искусственного интеллекта через 5, 10 лет?

— Мы постепенно все больше понимаем, как работает мозг, все больше принципов воплощаем в системах. Мы приближаемся к высокой производительности и к низкой энергоемкости, что может, я надеюсь, приведет к появлению некой сущности, которую можно сравнить с интеллектом человека. Есть много разных прогнозов, но мы сначала должны пройти стадию симуляции всего человеческого мозга, получить мощности для этого, а это 2030 год.

Насчет энергоемкости: мозг человека потребляет примерно столько же энергии, сколько обычная лампочка. Сейчас энергоемкость суперкомпьютеров сравнима с потреблением энергии маленького города. То, к чему мы должны прийти, — 20 Вт. К этому активно идут специалисты из IBM, которые снизили потребление для своего чипа в 10 000 раз по сравнению с классическими процессорами.

Илья Иванов