#to sem jaz

Kako delujejo pravi možgani in kako umetni?

Avtor: Ajša Džindo, projekt Teden možganov, SiNAPSA

Vsa tkiva in organi v telesu so sestavljeni iz celic. Funkcije možganov, kot drugih organov, določajo specializirane funkcije celic. Pri tem ima odločilno vlogo tudi njihovo medsebojno sodelovanje. Da bi ugotovili, kako delujejo možgani, moramo najprej razumeti, kako možganske celice delujejo posamezno, in nato ugotoviti, kako delujejo skupaj.

Zanimivosti:

  • Nevroni so najdaljše celice v našem telesu! Njihovi izrastki, imenovani aksoni, so lahko izjemno dolgi. V resnici so najdaljši znani človeški aksoni dolgi več kot en meter. To je neverjetno, saj je večina naših celic veliko krajših. Dolžina aksonov omogoča nevronom, da prenašajo informacije od enega konca telesa do drugega in omogočajo hitro komunikacijo med različnimi deli živčnega sistema.
  • V možganih človeka je približno 100 bilijonov (100,000,000,000,000) nevronskih sinaps. To je več, kot je število zvezd v naši galaksiji!
  • Sinapse omogočajo hitrost prenosa informacij med nevroni. Signal se lahko premika s hitrostjo približno 240 kilometrov na uro, kar je hitreje od povprečne hitrosti vožnje na avtocesti!

(Vir zanimivosti: Chat GPT) 

Spoznajmo nekaj osnovnih pojmov

Živčne celice (nevroni) imajo posebne podaljške, ki jih imenujemo dendriti in aksoni. Dendriti prinašajo sporočila k telesu živčne celice, aksoni pa posredujejo sporočila v smeri od celice k njenim tarčam. Sporočanje med posameznimi živčnimi celicami poteka prek stikov imenovanih sinapse. Sinapsa je stičišče med dvema živčnima celicama, ki ju ločuje majhen presledek.

Ena izmed najpomembnejših vrst celic v možganih so torej nevroni ali živčne celice. Nevroni so tisti, ki zaznavajo spremembe v okolju, te spremembe sporočajo drugim nevronom in upravljajo odzive telesa na te občutke. Sporočanje med posameznimi nevroni poteka prek stikov, ki se imenujejo sinapse. Tako človeške možgane sestavljajo tesno povezane nevronske mreže. Vendar naši možgani niso zmožni vsega, npr. ne morejo izračunati zapletenih matematičnih nalog v eni sekundi.

O umetnih možganih

Umetna inteligenca je tehnologija, ki nam pomaga, da presežemo človeške omejitve in napovemo stvari, ki jih človeški možgani ne morejo napovedati. Recimo, umetne nevronske mreže (UNM) predstavljajo metodo umetne inteligence, ki uči računalnike obdelovati podatke na načine, ki posnemajo delovanje človeških možganov. Torej imajo tudi v tem primeru pomembno vlogo pravi možgani.

Umetne nevronske mreže temeljijo na zbirki povezanih enot ali vozlišč, imenovanih umetni nevroni, ki posnemajo nevrone v bioloških možganih. Vsaka povezava, tako kot sinapse v bioloških možganih, lahko prenaša signal drugim nevronom. Na ta način poteka obdelava informacij, vendar, računalniki sami po sebi ne razumejo človeškega jezika. To jim omogočajo jezikovni modeli, ki imajo tako rekoč funkcijo prevajalca. Tako nam lahko Chat GPT, jezikovni model, sestavljen iz umetnih nevronskih mrež, poda odgovor na neko naše vprašanje.

Na zgornji sliki vidimo prikaz večplastnih nevronskih mrež. Prvo plast predstavljajo vhodne informacije, v drugem in tretjem sloju poteka obdelava informacij. Izhodna plast predstavlja output ali rezultat.

(Avberšek in sod., 2022. Z dovoljenjem avtorja, povzela Ajša Džindo)

Chat GPT lahko prinese revolucijo v izobraževanje in pomaga ljudem, da razvijejo svojo domišljijo in kreativnost ter se učijo o različnih temah, ampak kot vsaka tehnologija ima svoje prednosti in slabosti. Odgovornost, kako bomo tehnologijo uporabljali, nosimo prav vsi!  

 

Viri: 

Avberšek, L. K. in Repovš, G. (2022). Deep learning in neuroimaging data analysis: applications, challenges, and solutions. Frontiers in neuroimaging, 1, 981642.

Bear, M., Connors, B. in Paradiso, M. A. (2020). Neuroscience: exploring the brain, enhanced edition: exploring the brain. Jones & Bartlett Learning.

Hardesty, L. (14.4.2017). Explained: neural networks. MIT news. https://news.mit.edu/2017/explained-neural-networks-deep-learning-0414

Vprašanja vrstnikov

Vsa vprašanja