Загрузка сознания

Загру́зка созна́ния (иногда называемая перено́сом сознания) — гипотетическая технология сканирования и картирования головного мозга, позволяющая перенести сознание человека в другую систему, на какое-то иное вычислительное устройство (например, компьютер). Это вычислительное устройство будет моделировать все необходимые процессы, которые происходили в мозге оригинала таким образом, чтобы загруженное сознание могло продолжить реагировать на внешние раздражители неотличимо от того, как оно реагировало бы в биологическом оригинале. Одним из первых эту тему и её проблемы описал Станислав Лем в главе VI «Диалогов» (изд. в 1957).

Теоретические основы

Основная статья: Головной мозг человека

Головной мозг человека состоит в среднем из 100 миллиардов нейронов, связанных между собой синаптическими связями, каждый нейрон образует не менее 15,000 соединений с другими нейронами. Взаимодействуя посредством этих связей, нейроны формируют сложные электрические импульсы, которые контролируют деятельность всего организма.

Существует несколько нейробиологических теорий сознания, которые объясняют, как соотносятся друг с другом активность нейронов и сознание.

Нейробиологи Кристоф Кох и Джулио Тонони, придерживающиеся физикализма (Кох в то же время считает, что сознание не является эмерджентным свойством мозга), так описали научный подход к пониманию сознания:

Сознание является частью материального мира. Оно обуславливается лишь математикой, логикой, а также законами физики, химии и биологии; сознание не является проявлением каких бы то ни было магических или потусторонних феноменов

Ряд известных нейробиологов и специалистов в области искусственного интеллекта считают возможным создание вычислительных машин, обладающих сознанием. В их числе: Дуглас Хофштадтер, Джефф Хокинс, Марвин Минский, Рудольфо Льинас Риаскос, Кристоф Кох и др.

Научные проекты по компьютерному моделированию человеческого мозга

Процеcc создания компьютерной модели коннектома

Для работы загруженного сознания необходима среда, функционально соответствующая человеческому мозгу. Первыми шагами на пути к ней могли бы стать подробные модели мозга на компьютере. Существует несколько научных проектов по созданию действующей компьютерной модели мозга. Такие работы ведутся, например, по проекту Blue Brain Project («голубой мозг»).

Blue Brain Project

Основная статья: Blue Brain Project

Blue Brain Project — проект по компьютерному моделированию головного мозга человека. Начался в июле 2005 года. Над проектом совместно работают компания IBM и Швейцарский Федеральный Технический Институт Лозанны (École Polytechnique Fédérale de Lausanne — EPFL). Проект планируется закончить к 2023 году.

Проект использует суперкомпьютер Blue Gene. В конце 2006 года удалось смоделировать одну колонку новой коры молодой крысы. При этом использовался один компьютер Blue Gene и было задействовано 8192 процессора для моделирования 10000 нейронов. То есть практически один процессор моделировал один нейрон. Для соединения нейронов было смоделировано порядка 3⋅10⁷ синапсов.

Human Brain Project

Основная статья: Human Brain Project

The Human Brain Project (HBP) — большой научно-исследовательский проект по изучению человеческого мозга, основанный в 2013 году в Женеве, Швейцария и координируемый . Проект в значительной степени финансируется Европейским Союзом. В проекте участвуют сотни учёных из 26 стран мира и 135 партнерских институтов. Проект HBP является беспрецедентным по своим масштабам и крупнейшим в истории изучения человеческого мозга, бюджет проекта составляет 1,6 млрд долл.

Нервная система C. elegans

Аналогичные проекты были также запущены в США (BRAIN Initiative), Китае (China Brain Project) и Японии (Brain/MINDS).

Другие проекты

Финские исследователи считают, что экзокортекс может дать возможность загрузки сознания человека не только в компьютер, но и в другой человеческий организм.

В 1993 году была создана компьютерная симуляция нервной системы C. elegans.

Необходимые вычислительные мощности

Вычислительные мощности, необходимые для моделирования человеческого мозга, в значительной степени зависят от детализации модели:

Данные расчетов из Sandberg, Bostrom, 2008

Уровень	CPU (FLOPS)	Память (Тбайт)	Суперкомпьютер стоимостью в 1$ млн, обладающий необходимыми мощностями (прогнозируемый год создания)
Analog network population model	1015	102	2008
Импульсная нейронная сеть	1018	104	2019
Электрофизиология	1022	104	2033
Метаболом	1025	106	2044
Протеом	1026	107	2048
Состояния протеиновых комплексов	1027	108	2052
Распределение комплексов	1030	109	2063
Стохастическое движение отдельных молекул	1043	1014	2111

Практические проблемы переноса информации из умершего мозга

Трудность сканирования мозга на данный момент времени состоит в том, что невозможно быстро осуществить анализ нейронных сетей используя современные компьютерные программы, так как современные даже гибридные искусственные нейронные сети не способны работать с большим объемом данных, а сама карта мозга составляется в течение 6 лет. Поэтому без временной заморозки мозга, при процедуре загрузки сознания не обойтись, но можно не составлять компьютерную карту мозга, а обойтись фотографированием срезов с мозга. Хранение объемных фотографий срезов с мозга, полученых при фотографирований этих срезов под разным углом, дало бы возможность сохранить память мозга в облачном хранилище или на компакт-диске. Затраты были бы связаны лишь с оплатой работы связанные с очисткой мозга от крови во фруктозе, с нарезанием слоем толщиной в 1 микрон и фотографированием связей дендритов и уровня плотности их рецепторов на этих срезах.

Основная трудность связана с разрешающей способностью микроскопов, иногда невозможно отличить один дендрит от другого и тем более невозможно подсчитать на нем процент рецепторов. Институт Алона^{[уточнить]} выходит из этой проблемы не ограничиваясь фотоснимками срезов мозга, а перенося изображения на компьютере в схематические модели. Но, практической пользы от таких моделей очень мало.

Критика

Концепция загрузки сознания содержит множество парадоксов. Так, если возможно создать точную копию сознания, то можно создать и несколько таких копий (как виртуальных, так и материальных), а также, как вариант, сохранить живой оригинал параллельно созданному . С материалистической точки зрения, сознание неотделимо от тела, а интерпретации подобные такой, как «одна и та же личность существует в нескольких местах пространства одновременно», отвергаются как абсурдные, и все копии признаются равнозначными на момент создания, развиваясь дальше каждая по своему пути, примерно, как близнецы. Согласно той же точке зрения перенос сознания невозможен, даже если оригинал уничтожается в ходе считывания, ибо в таком случае погибает материальный носитель сознания — мозг, то есть теоретически возможно только копирование (в любом количестве). Иногда похожая аргументация дополняется идеалистическими утверждениями, что одна и та же личность не может быть субъектом более одного жизненного опыта одновременно, поэтому и не может существовать в двух местах одновременно. Следовательно, нельзя создать даже одной копии сознания (копии с сохранением оригинала).

Некоторые философы считают, что концепция выгрузки и загрузки сознания основана на неверном учении о независимости личности от тела. Согласно точке зрения выраженной, например, Корлиссом Ламонтом, личность представляет собой жизнь, функцию или деятельность тела. Это — действующее тело, живущее тело; точнее, это — тело, действующее и живущее определённым способом, тесно связанным с головным мозгом и с остальной центральной нервной системой. По его мнению, личность может быть абстрагирована от человеческого тела не в большей степени, чем дыхание или пищеварение. То есть личность, таким образом, является качеством тела, а не независимо существующей вещью.

Если рассматривать гипотезу о квантовой природе сознания, то важным аргументом против возможности загрузки сознания является Теорема о запрете клонирования квантовой теории, говорящая о невозможности создания идеальной копии произвольного неизвестного состояния. С другой стороны, если квантовые процессы не очень существенны для человеческого сознания, то достаточно точности копирования квантовой информации состояния мозга, допустимой этой теоремой.

Также гипотеза о возможности «загрузки сознания» критикуется со стороны дуалистических теорий сознания, постулирующих существование нематериальной сознающей субстанции — души, которую, как считают дуалисты, нельзя смоделировать или перенести на другой носитель.

В культуре

Приведены некоторые примеры по приоритету.

Игровая индустрия

• Tron 2.0
• SOMA
• Observer
• Steins;Gate 0
• Portal 2
• Ace Combat 3: Electrosphere
• Crysis 2

• Stellaris
  

Литература

• Процесс загрузки сознания описан в сборнике Полдень, XXII век А. и Б. Стругацких (новелла «Свечи перед пультом»).
• В раннем творчестве Уильяма Гибсона так или иначе тема обыгрывается, наиболее явно — в рассказе «Зимний рынок» и романе «Мона Лиза Овердрайв».
• В повести Пола Андерсона «Зовите меня Джо», сознание инвалида загружается в искусственное тело для исследования планеты Юпитер
• В книге Игоря Гетманского «цена бессмертия», главным антагонистом является Е существо-электронная копия мозга, которая может переноситься по интернету и через него заражать любые электронные машины

Кинематограф

• Мультфильм «Призрак в Доспехах»
• Тёмный город (1998)
• Обмен телами (2000)
• Cерия фильмов «Трон»
• Аватар (2009)
• Элизиум: Рай не на Земле (2013)
• Превосходство (2014)
• Вне/себя (2015)
• Робот по имени Чаппи (2015)
• Черное зеркало (3 сезон, 4 серия,2016)
• Время приключений (8 сезон, 13 серия, 2017)
• Видоизмененный углерод (2018)
• Репродукция (2018)

См. также

• Коннектом
• Нейрокомпьютерный интерфейс
• Цифровое бессмертие
• Импульсная нейронная сеть
• Открытый индивидуализм

Ссылки

• Статья о загрузке сознания, Деймос Стренталл, 21.08.2007
• The Duplicates Paradox (The Duplicates Problem), Ben Best (англ.)
• David Langford and Brian Stableford. Upload // The Encyclopedia of Science Fiction. Eds. John Clute, David Langford, Peter Nicholls and Graham Sleight. Gollancz, 22 Apr. 2015. Web. 25 Jan. 2016.