Human Brain Project

Tarantoga

Moderator
SpiegelOnline hat heute ein sehr interessantes Projekt vorgestellt, dessen Initiatoren gerade durch Europa touren & sich um Fördergelder bemühen: Das Human Brain Project.
Ziel des Projekts ist es ein menschliches Gehirn im Computer, Neuron für Neuron, exakt nachzubauen. Dabei geht es nicht nur darum unser Verständnis des Gehirns zu vertiefen, sondern das so entstehende Modell könnte auch für Testsimulationen für neue Medikamente & Therapien genutzt werden. Ein erklärtes Ziel der Forscher ist daher auch der Kampf gegen Alzheimer und Parkinson - ganz nebenbei, sozusagen als Abfallprodukt, erhoffen sich die Forscher wichtige Erkenntnisse für die Entwicklung von neuartigen Supercomputern. Das alles klingt recht spannend, hoffen wir das die Forscher die nötigen Gelder zusammkratzen können - das wird aber nicht leicht, denn es geht um etwa 1 Milliarde Euro und solche Summen bekommen bekanntlich nur Banken und marode Großkonzerne "geschenkt"... :rolleyes:

Quelle:
"Human Brain Project": Forscher basteln an der Hirnmaschine - SPIEGEL ONLINE - Nachrichten - Wissenschaft
 

she3p

Member
Hmm naja, spannendes Projekt zugegeben. Allerdings wird nicht in der gesamten Presselandschaft ohne Kritik publiziert :)

Fragwürdig sei ausserdem, dass die Resultate nicht publiziert worden seien, bemängeln die drei Zürcher Forscher. Das meiste, was sie über die Resultate erfahren hätten, stamme aus einem von Markrams Vorträgen, die im Internet heruntergeladen werden können. Markram reagiert auf diesen Vorwurf ungehalten, dies sei das offenste Projekt auf dem Planeten. Er habe die Zürcher etwa sechsmal eingeladen, und sie seien nicht gekommen. Dies wird von den drei Forschern wiederum bestritten.
 

Orniflyer

Member of Honour
IBM simuliert - kein Katzengehirn | Telepolis

recht lesenswert


die sache ist einfach - wir sind von so einer 1:1 simulation des gehirns meilenweit entfernt und 1 Mrd. wird sicher nicht mal im Ansatz reichen da noch vermutlich mehrere generationen an wissenschaftlern an diesem projekt arbeiten werden

bei all den modernen medizinischen fortschritten und gehirn-mrt's etc. vergisst man ganz schnell das wir nahezu nichts pber das gehirn wissen.

wir glauben grob zu wissen welcher teil des hirn für was zuständig ist (z.B. der visuelle cortex etc.) weil diese regionen bei entsprechender stimulation aktiviert werden.
obgleich diese erkentnisse unserer transzendentalien wahrscheinlich recht nah an der wahrheit liegen - so sind sie keinesfalls der weißheits letzter schluss. immer wieder finden sich auch bei diesen analysen gehirnaktivitäten welche in keinem zusammenhang mit der stimulation stehen (wir wissen es im moment halt nicht besser)

ebenso sind die funktionsgrundlagen der neuronen (reiz-, inter-, motorische neuronen) nicht wirklich ergründet - auch hier haben wir lediglich ein "gutes" modell - das aber viele synapsenaktionen nicht zu erklären vermag.

aber ein wirkliches umfassendes verständnis davon wie das hirn nun tatsächlich aufgebaut funktioniert haben wir nicht


das kommt sicher alles noch - aber der momentane stand der wissenschaft ist in diesem gebiet deutlich geringer als viele es annehmen
 

Chromatin

Moderator
Mitarbeiter
Ich bin dagegen !

Was Gott schuff sollten wir nicht "verändern"..sonst ended das wie in I, Robot...

Asimov hat in der Tat mit dem grossen Finger auf menschliche Hybris gezeigt. Im wesentlichen sogar das dass menschliche Gehirn eben mehr ist "als die Summe seiner Teile".
 

benediktibk

Standardgruppe für nicht aktivierte User
Aber kommt mir bitte nicht mit dem Film. Falls jemanden das Thema wirklich interessiert sollte er das Buch dazu lesen. Hey, der Film ist auch nicht schlecht, aber im Buch kommen die unterschiedlichen Aspekte der Probeme mit Robotern viel besser heraus.

Und sein wir mal ehrlich: Wer hat nicht schon einmal davon geträumt einfach ein neuronales Netz zu bauen und damit die Welt zu erklären? Ich für meinen Teil habe lange den Wunsch mit mir herumgetragen ein neuronales Netz zu bauen mit dem man Börsenkurse vorhersagen kann. Ähnlichen Träumereien werden auch die lieben Forscher erliegen. Nur würde ich nicht unbedingt behaupten, dass die Milliarde dann in den Sand gesetzt ist. Die ganzen Grundlagenforschungen die für das Projekt nötig sind werden der Menschheit als Gesamtes sicher einige nützliche Dinge liefern. Und für eine Milliarde kann man viel Grundlagenforschung betreiben, sehr viel.

mfg benediktibk
 

Tarantoga

Moderator
orniflyer hat gesagt.:
wir glauben grob zu wissen welcher teil des hirn für was zuständig ist (z.B. der visuelle cortex etc.) weil diese regionen bei entsprechender stimulation aktiviert werden.
obgleich diese erkentnisse unserer transzendentalien wahrscheinlich recht nah an der wahrheit liegen - so sind sie keinesfalls der weißheits letzter schluss.
Es ist sicher richtig das es auf dem Gebiet der Hirnforschung noch viel zu tun gibt - doch genau darum geht es ja! Was für ein Sinn hätte ein ehrgeiziges & großzügig finanziertes Forschungsprojekt auf einem Gebiet wo es praktisch keine offenen Fragen mehr gibt?
Außerdem sind wir auf dem Gebiet der Hirnforschung meiner Meinung nach schon ein gutes Stück über "wir glauben grob zu wissen welcher teil des hirn für was zuständig ist" hinaus, gerade in den letzten Jahren hat die Hirnforschung da gewaltige Fortschritte gemacht - vor allem Dank neuer Technologien für bildgebende Verfahren, die es ermöglichen dem (unversehrten) Gehirn in Echtzeit bei der Arbeit zuzusehen. Mittels solcher Verfahren konnten z. B. Forscher vom Max Planck Institut um John Dylan Haynes Entscheidungen von Probanden mittels ihrer Hirnaktivität vorhersehen, bevor diese selbst die Entscheidungen bewusst getroffen hatten. Auch auf dem Gebiet der Brain Computer Interfaces gibt es gewaltige Fortschritte, war es vor Jahren eine Sensation das man eine (Computer)Maus mit Gedankenkraft steuern konnte, taugt die Technologie heute schon für Telefone, Spiele, Schreibmaschinen & Prothesen: Steuerung durch Gedanken wird marktreif | iX
Das Neurophon – Telefonnummern wählen mit Gedanken - Wissenschaft aktuell

Wenn man jetzt also ein interdisziplinäres Team von Forschern zusammenstellen sollte und denen 1 Milliarde Euro und ein ehrgeiziges Ziel vorsetzt, denke ich schon das daraus viele bedeutende Erkenntnisse und vermutlich neue Technologien entspringen würden - auch wenn das große Ziel selbst vielleicht (noch) nicht erreicht werden kann.
 

Tarantoga

Moderator
Update
Das Human Brain Project hat sich übrigens durchgesetzt - zusammen mit einem Forschungsprojekt über Graphen, wird es im Rahmen der EU Flaggschiff-Initiative in den nächsten zehn Jahren mit 500 Millionen Euro gefördert: Forschungsförderung: Hirnsimulation und Graphen sind Europas Flaggschiffe - Spektrum.de

Aber genau wie hier im Forum wird das Vorhaben auch in der akademischen Welt kontrovers diskutiert und daher findet sich im Spektrum der Wissenschaft auch bereits ein lesenswerter Artikel, der das Projekt kritisch hinterfragt und Schwächen & Risiken benennt: Flaggschiff-Initiative: Eine Vision, viele Fragezeichen - Spektrum.de
 

Zwirni

Stammuser
Ah, das erklärt vermutlich auch diese "Spam"-Nachrichten auf XING wo ich gefragt wurde, ob ich als Entwickler Lust hätte "Hirne zu hacken". Die bieten da derzeit Jobs an, vermutlich genau für dieses Forschungsprojekt Oo
 

Tarantoga

Moderator
Auf's Gehirn haben es jedenfalls im Moment alle irgendwie abgesehen: Präsident Obama kündigt an, in seinem neuen Haushaltsplan mehrere Milliarden Dollar für ein ehrgeizges Forschungsprojekt, der Brain Activity Map, zur Verfügung zu stellen.
Ziel des Projekts ist sowohl die vollständige Kartierung des Gehirns, als auch eine umfassende Dokumentierung der Abläufe innerhalb des Denkmuskels. Dazu wollen die Forscher u. a. mittels Sensoren in Molekülgröße, Abläufe im Gehirn beobachten, ohne in dessen Prozesse einzugreifen - als Speichermedium für diese Sensoren sollen DNA-Moleküle dienen. Insgesamt hoffen die Forscher auf eine Förderung von etwa drei Millarden Dollar. Damit folgen die USA den Beispiel der EU und geben Wissenschaftlern gewaltige Geldmittel zur Erforschung des Gehirns an die Hand.
Vielleicht sollte man diese Ressourcen bündeln? Immerhin wollen die USA das Gehirn vollständig kartografieren und sein Abläufe dokumentieren - für mich klingt das nach der notwendigen Voraussetzung, um ein Gehirn exakt zu simulieren, oder?

Quelle: Brain Activity Map: Obama will Gehirn des Menschen kartieren - SPIEGEL ONLINE
 

bluez

Member of Honour
Ich denke nicht, dass eine Simulation des Gehirn mit den heutigen Mitteln überhaupt möglich ist. Täglich Sterben unzählige Gehirnzellen und noch viel mehr nach einem ordentlich durchzechten Abend und trotzdem kann man auch danach noch wunderbar Vektoranalysis betreiben oder unter dem Mikroskop eine Eizelle befruchten. Es ist doch bekannt, dass die Leistung des Gehirn nicht, oder nur unwesentlich und vor allem unter der Berücksichtigung des Enzephalationskoeffizienten, Einfluss auf seine Leistungsfähigkeit hat.
Und auch die typischen Erkrankungen im Alter, Parkinson und Demenz, beruhen nicht auf Schäden an den Neuronen selbst, sondern auf den Axonen und deren Myelisierung.

An die bloße Anzahl an Nervenzellen kommen wir ja auch mit moderner Prozessortechnik bis auf den Faktor 100 ganz bequem heran. Die reine Rechengeschwindigkeit des Gehirns überschreiten wir sogar schon seit langem bei Weitem. Das Besondere am Gehirn sind aber doch die Netzwerke von Axonen, deren unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeit und Länge. Man vermutet auch dass das Lernen und Merken auf dem unterschiedlichen Auf- und Abbau eben dieser Verbindungen beruht.
Wenn ich mir das Gehirn als Petrinetz vorstelle mit den Axonen als Kanten und dabei berücksichtige das eine feuernde Transition Auswirkung auf zig Stellen haben kann, dann komme ich schon für die 10.000 Neurone der kortikalen Säule die die mit dem IBM-Computer simuliert haben in unfassbar gewaltige Netze die man kaum simulieren kann. Und jetzt das ganze um den Faktor 100.000 multiplizieren und berücksichtigen, dass die Zahl der Kanten exponentiell steigt - viel Spaß!

Für mich ist das ganze Projekt sehr spannend, hochinteressant und ... eine gewaltige Geldverschwendung. Aber das tolle an der Wissenschaft ist, dass auch Fehler zu konstruktiven Ergebnissen führen können.

Zum Thema eingefärbtes Gehirn-MRT: Da gabs vor Jahren einen sehr interessanten Artikel in der SdW. Wenn ich mich halbwegs richtig erinnere, wurde dort ausgeführt, dass praktisch jeder Teil des Gehirns ständig aktiv ist. Es unterschiede sich nur der Grad der Aktivität - und den würde man auf diesen Aufnahmen einfärben und damit möglicherweise falsche Zusammenhänge herstellen, weil der Eindruck erweckt werde es handele sich um Aktive und Inaktive Teile des Gehrins. Das klingt für mich eindeutig nach technischen Laien, die von ihren Ingenieuren ein tolles Spielzeug bekommen haben, aber dessen fehlerhafte Anwendung hochwahrscheinlich ist. Ich traue diesen konkreten Forschungen nicht weiter als ich mein Gehirn spucken kann.


EDIT: Oh und noch eine Kleinigkeit zum Geldbetrag: Das Manhatten-Projekt hat ca.26Mrd. heutiger US-Dollar gekostet. Und da ging es immerhin nur noch um die technische Umsetzung bekannter physikalischer Prozesse. Die passende Mathematik war damals schon ziemlich fertig und klar. Beim Gehirn, das ungleich Komplexer als eine Atombombe ist, reden wir nichteinmal von technischer Umsetzung, sondern nur von Simulation (Berechnung), weil wir nichtmal das bisher können. Und das soll mit 2Mrd, wahrscheinlich noch wie üblich verteilt auf Splittergruppen, bewerkstelligt werden? Niemals.
 
Zuletzt bearbeitet:

Tarantoga

Moderator
bluez hat gesagt.:
EDIT: Oh und noch eine Kleinigkeit zum Geldbetrag: Das Manhatten-Projekt hat ca.26Mrd. heutiger US-Dollar gekostet. Und da ging es immerhin nur noch um die technische Umsetzung bekannter physikalischer Prozesse. Die passende Mathematik war damals schon ziemlich fertig und klar. Beim Gehirn, das ungleich Komplexer als eine Atombombe ist, reden wir nichteinmal von technischer Umsetzung, sondern nur von Simulation (Berechnung), weil wir nichtmal das bisher können. Und das soll mit 2Mrd, wahrscheinlich noch wie üblich verteilt auf Splittergruppen, bewerkstelligt werden? Niemals.
Na ja, das kann man nicht wirklich vergleichen, allein schon weil Forschung durch den Einsatz von Computertechnologie bedeutend billiger geworden ist. Man muss nicht mehr alles ausprobieren, man kann vieles einfach simulieren. Außerdem würde ich behaupten, ohne die Bilanzen des Manhattan-Projekts zu kennen, dass nur ein Teil des von Dir genannten Betrages wirkliche Forschungskosten waren. Das Manhattan-Projekt war ein strenggeheimes Forschungsprojekt des Militärs - auf einen Wissenschaftler kam vermutlich mindestens ein Dutzend Soldaten & Geheimdienstleute, die das Projekt beschützen & abschirmen sollten. Außerdem wurde mit Site Y nicht nur ein geheimer Laborkomplex, sondern ene komplette Stadt aus der Wüste gestampft - auch das dürfte ziemlich kostenintensiv gewesen sein.

Eher vergleichen könnte man vermutlich das Human Genome Project, dessen Kosten sich afaik etwa auf 3 Milliarden Dollar beliefen...;)
 

bluez

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Eben nicht! Beim Human-Genome Projekt ging es darum die Abfolge der Nukleotide des menschlichen Erbgutes zu entschlüsseln. Alle technischen und theoretischen Grundlagen waren vorhanden.
Was man damals nicht herausgefunden hat ist was denn nun die ganze Struktur im Einzelnen Bedeutet. Wo wird das Bein kodiert und wo wird bestimmt ob der Mensch blond ist oder Mukoviszidose hat?
Und was noch viel entscheidender ist, ist dass man weder wusste noch erforscht hat, wie die Methylierung und Acetylierung wirkt. Man hat also NICHT erforscht oder simuliert, wie die Proteinsynthese funktioniert, sondern nur, wie die DNA im kleinsten Maßstab aussieht.
Das ist allerhöchstens vergleichbar mit der Kartierung des Gehirns verglichen werden, nicht aber mit dessen Simulation.
Und selbst da sind die Maßstäbe anders: die DNA enthälft, wenn ich mich nicht irre, unter einer halben Milliarde Basenpaare. Das Gehirn aber wohl mindestens 100Milliarden Zellen mit noch wesentlich mehr Verbindungen untereinander, wobei die Verbindungen nicht einheitlich sind, sondern sich stark unterscheiden und diese Unterschiededas Gesamtergebnis wesentlich beeinflussen. Das Gehirn ist ungleich viel komplexer als es die DNA ist.

Was das Budget fürs Manhatten-Projekt angeht, wirst du wohl Recht haben, aber was ich damit sagen wollte ist, dass 1Mrd. nicht so viel ist, wie es wirkt. Forschung ist viel teurer - und wenn man sich die alten Zahlen ansieht darf man nicht vergessen die Inflation miteinzurechnen. Seit 1990 bis 2005 haben sich die Preise in den USA um rund 55% erhöht. Deine 3Mrd. Dollar wären heute also mindestens 4,7Mrd wert.
 

Chromatin

Moderator
Mitarbeiter
Dazu wollen die Forscher u. a. mittels Sensoren in Molekülgröße, Abläufe im Gehirn beobachten, ohne in dessen Prozesse einzugreifen

Mhm.. Ich dachte Denkprozesse sind in letzter Instanz Quantenprozesse, wo sich Quantenverschraenkungen auch über mehrere Neuronen verteilen (was ja durchaus plausibel ist) .. Und man will die Prozesse also beobachten ohne in etwas einzugreifen?

Spass beiseite. Die Formulierung in den Berichten drüber ist unklar. Es ist OK und auch sicher nützlich zu wissen wenn man weiss, wo ein Neuron feuert, wenn xyz passiert. Das kann helfen um vielleicht endlich einigen Krankenheiten besser auf die Spur zu kommen.

Was ein solches Projekt nicht kann, ist es Denkprozesse wirklich zu "erklaeren". Ich finde diese Unterscheidung wird in der Berichterstattung wenig deutlich.


Eher vergleichen könnte man vermutlich das Human Genome Project, dessen Kosten sich afaik etwa auf 3 Milliarden Dollar beliefen..

Zudem waren die 3 Mrd. für den Ofen, denn Craig Venter war mit seinem privat finanzierten Projekt sehr viel schneller und effizienter. Zudem hat Venter noch einmal deutlich gemacht, dass der Komplexitaet des Lebens nicht beizukommen ist und man vielleicht mal einen Gang runterschaltet, anstatt immer und immer wieder Steuergelder zu verhusten.


Die reine Rechengeschwindigkeit des Gehirns überschreiten wir sogar schon seit langem bei Weitem.
Wenn wir es schaffen einen Superrechner mit einem Energieverbrauch von 20 Watt zu bauen, dann dürfen wir auch langsam richtung Gehirn schielen.
Im übrigen ist die reine Rechenleistung irrelevant. Relevant ist die Effizienz des Gesamtsystems. Und was das angeht, ist das menschliche Gehirn und überhaupt ein biologisches Nervensystem jeder Hochtechnologie noch immer überlegen. Wir kommen nichtmal in die Nähe biologischer Effizienz.
Was aber OK ist, denn unsere Computer sind erst ein paar Jährchen dabei :p
 

Tarantoga

Moderator
Chromatin hat gesagt.:
Zudem waren die 3 Mrd. für den Ofen, denn Craig Venter war mit seinem privat finanzierten Projekt sehr viel schneller und effizienter.
Eigentlich hat Obama in seiner Ansprache, in der er die Finanzierung des Projekts ankündigte, gesagt das jeder in das Human Genom Project investierte Dollar 140 Dollar eingebracht habe...;)

Chromatin hat gesagt.:
Zudem hat Venter noch einmal deutlich gemacht, dass der Komplexitaet des Lebens nicht beizukommen ist und man vielleicht mal einen Gang runterschaltet, anstatt immer und immer wieder Steuergelder zu verhusten.
Inwiefern? Das Genom wurde doch vollständig entschlüsselt.
 

bluez

Member of Honour
Insofern als das die Entschlüsselung eben nicht ausgereicht hat um "der Komplexität des Lebens beizukommen". Man kennt die Abfolge weiß aber selbst nach rund 20Jahren immernoch nur von Bruchstücken was sie denn nun eigentlich kodieren. Dazu kommt, dass weite Teile nur unter bestimmten Bedingungen überhaupt kodieren und das sich sehr viele synthetisierte Protein gegenseitig beeinflussen. Kurz: Man hat damals eigentlich nur eines rausbekommen: eine sehr lange Abfolge von As, Cs, Ts, und Gs.

Vielleicht vergleichbar mit dem Maschinencode ohne den dazupassenden menschenlesbaren Code.
 
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