فكّ شفرة الشيفرة العصبية: لماذا لا تزال محاكاة دماغٍ بشريّ تفلت من الحواسيب العملاقة

تخيّل آلةً بالغة القوة تستطيع تقليد كل فكرةٍ وحلمٍ وذكرى اشتعلت يومًا في العقل البشري. لعقودٍ طويلة، طارد العلماء والمهندسون هذا الكأس المقدّسة: محاكاة كاملة وحية للدماغ البشري. لكن حتى مع بلوغ الحواسيب العملاقة سرعاتٍ قياسية، تواصل تعقيدات شبكاتنا العصبية التفوّق على السيليكون والشفرة. إن سباق استنساخ الوعي رقميًا يصطدم بعقباتٍ لا تقل إبهارًا عن كونها عصيّة.

للوهلة الأولى، تبدو محاكاة الدماغ مسألة توسيع نطاق: مزيد من القدرة، مزيد من الذاكرة، مزيد من أسطر الشفرة. لكن الواقع أكثر فوضوية بكثير. فبنية الدماغ البشري - مليارات من العصبونات، لكلٍ منها آلاف الوصلات - تحشد مقدارًا يكاد لا يُتصوَّر من التعقيد داخل كتلة لا تتجاوز ثلاثة أرطال. وحتى أصغر الأدمغة، مثل أدمغة ذباب الفاكهة، تطرح مشكلاتٍ في رسم خرائط البيانات حيّرت الباحثين لسنوات.

ركّزت الجهود الحديثة على رسم خريطة «الكونكتوم» - الشبكة الكاملة للاتصالات العصبية - في كائنات نموذجية مثل ذبابة الفاكهة (Drosophila melanogaster). وعلى الرغم من صغرها الشديد، إذ لا تضم سوى 140,000 عصبون، لا يزال العلماء عاجزين عن محاكاة دماغها بالكامل وهو يعمل. وهذا يوحي بأن رسم الخريطة، فضلًا عن المحاكاة، لِـ 86 مليار عصبون في الدماغ البشري وما يصل إلى 150 تريليون مشبك عصبي أصعب أضعافًا مضاعفة مما كان يُعتقد سابقًا.

تمنح الحواسيب العملاقة مثل Leonardo Booster المزوّد بوحدات NVIDIA A100 GPU بعض الأمل. فمع 3,456 عقدة وتصنيف طاقة يبلغ 6 ميغاواط، يستطيع ليوناردو، نظريًا، محاكاة شبكة تضم نحو 35 تريليون اتصال - أي ما يقارب 10% من اتصالات القشرة المخية البشرية. لكن حتى مع كل هذه القوة، لا يكمن التحدي في القدرة الخام وحدها؛ بل في كيفية تواصل هذه الآلات. فالحواسيب العملاقة الحديثة تعمل بتوازٍ هائل، فتقسّم المهام على آلاف العقد. غير أنه كلما زاد عدد العقد المشاركة، ازدادت صعوبة إبقاء تدفّق البيانات بكفاءة، ولا سيما عند محاولة محاكاة الترابط المعقّد شديد الديناميكية في الدماغ.

تشير أبحاث جديدة إلى أن نهجًا هجينًا - يجمع بين اتصال مباشر من نقطة إلى نقطة للـ«نبضات» المحلية واستراتيجيات جماعية للإشارات بعيدة المدى - قد يحسّن المحاكاة. ومع ذلك، يظل حلم تشغيل دماغٍ رقمي يفكّر مثلنا بعيد المنال. وحتى الآن، تبقى محاكاة ذبابة فاكهة إنجازًا تقنيًا ينتظر أن يتحقق.

ومع ازدياد قوة الحواسيب العملاقة باستمرار، تتواصل رحلة كشف أسرار الوعي. فكل عقبة تكشف ليس فقط حدود آلاتنا، بل أيضًا التعقيد المذهل لما يحدث داخل كل عقلٍ حي. ويبدو أن ثورة الدماغ الرقمي ما تزال في بدايتها.

WIKICROOK

• العصبون: العصبون خلية عصبية تنقل الإشارات في الدماغ، وقد ألهمت العصبونات الاصطناعية في نماذج الذكاء الاصطناعي لتطبيقات الأمن السيبراني.
• الحاسوب العملاق: الحاسوب العملاق نظام حاسوبي فائق القوة يُستخدم لمهام معقدة مثل الذكاء الاصطناعي والبحث العلمي ونمذجة المناخ، ويتفوق كثيرًا على الحواسيب القياسية.
• الكونكتوم: الكونكتوم خريطة تفصيلية للاتصالات العصبية في الدماغ، أساسية لدراسة وظيفة الدماغ وتُستخدم أحيانًا مجازًا في الأمن السيبراني.
• العُقدة: العُقدة هي أي جهاز أو نقطة متصلة بشبكة، مثل حاسوب أو موجّه، تُمكّن الاتصال وتبادل البيانات.
• المشبك العصبي: المشبك العصبي هو نقطة الوصل بين كيانين حيث تُنقل الإشارات أو البيانات، وهو أمر بالغ الأهمية لمراقبة الاتصالات الرقمية وتأمينها.