במפגש הסיליקון קלאב, שנערך בבית IBM בפתח תקווה, הציג פרופ' עידן שגב, חוקר מדעי המוח ממרכז אדמונד ולילי ספרא באוניברסיטה העברית, תובנות חדשניות על הקשר בין חקר המוח האנושי לפיתוח בינה מלאכותית. בהרצאה סוחפת, הוא הדגיש את החשיבות של הבנת המוח האנושי כבסיס לשיפור טכנולוגיות AI, תוך שימת דגש על היעילות האנרגטית המדהימה של המוח, כמו גם על מורכבותו המבנית. "כיצד ניתן לבצע חישובים מורכבים באופן מקבילי ויעיל אנרגטית, כדי ליצור לנו ״פרטנרים״ מלאכותיים מעוררי-השראה, שיעזרו לנו להבין את מוחנו שלנו, לתקן אותו ולשכלל את יכולותיו החבויות בו מזה 300,000 שנה – מאז נוצר המין האנושי".

"המוח האנושי הוא מקור השראה למערכות AI," ציין פרופ' שגב. "למרות ההתקדמות המרשימה, רשתות העצבים המלאכותיות שאנו מכירים כיום, מוגבלות לעומת היכולות האנושיות, במיוחד בכל הקשור לצריכת אנרגיה ולביצוע חישובים."

בין המוח ל-AI

פרופ' שגב הסביר כיצד חקר המוח תורם להבנת עקרונות החישוב של הבינה המלאכותית. הוא ציין כי בעוד המוח מבצע חישובים מקומיים רבים באמצעות מבנה סינפסות ותאי עצב, מערכות AI עכשוויות מסתמכות על חישובים דיגיטליים ליניאריים, הצורכים כמויות אדירות של אנרגיה. "המוח פועל ב-20 וואט בלבד," הדגיש, "לעומת המחשבים הנוכחיים, שמבצעים משימות דומות בצריכת אנרגיה של מגה-וואטים."

שגב הדגים את השפעת המבנה הייחודי של תאי העצב על יעילות החישובים, והציג את חזונו לפיתוח חומרה ניורומורפית – מערכות חישוביות המדמות את מבנה ותפקוד המוח, במטרה לשפר ביצועים ולהפחית עלויות אנרגיה.

חקר המוח ברזולוציה גבוהה

בהרצאה הוצגו שיטות חדשות למיפוי מוח האדם והחיבוריות בין תאי העצב ברמות שונות, החל ממיקרו ועד מאקרו. מיפויים אלו מאפשרים הבנה מעמיקה של ארכיטקטורת המוח, שיכולה להוות בסיס לבניית רשתות עצבים מלאכותיות מתקדמות, המסוגלות לפעול בצורה טבעית ויעילה יותר.

  NeuroAIהוא תחום מחקר חדש, המנסה לגשר בין ההבנה שלנו באשר לאופן שבו המוח מבצע חישובי AI  (נכון יותר לומר, BI  – (Biological Intelligence    לבין היכולת שלנו לפתח מכונות אינטליגנטיות, לומדות, הפותרות בעיות מדעיות, מתכננות את העתיד, יוצרות ״חדש מאין״. כבר היום ״המכונות הלומדות״ – ״הרשתות העמוקות״ – עליהן מבוססים המודלים המשמשים את ה AI – כגון  ChatGPT –  שאבנו מהמוח השראה – “נוירון מלאכותי”, “רשת עצבית עמוקה” ו”למידה סינפטית”. למוח מסתבר, ישנם עוד ״פטנטים״ המאפשרים לנו לעשות את כל ״נפלאות המוח״ – דיבור, זיהוי פנים, תנועה בעולם מרכב, מדע ואמנות. אם נבין את העקרונות הפיזיקליים והחישוביים המאפשרים למוח לבצע, ביעילות רבה כל כך, את המשימות האלה,  נוכל להמשיך ולקבל השראה מממנו על מנת לבנות מכונות עם ביצועים מתקדמים מאד תוך צריכת אנרגיה מזערית. 

ואכן, המעבדים הדיגיטליים המשמשים היום לחישובי ״האינטיליגנציה המלאכותית״ דורשים פי כמיליון יותר אנרגיה לעומת המוח, הצורך כ-20 וואט בלבד. השאלה הגדולה היא כיצד המוח מצליח לבצע במקביל מגוון חישובים מורכבים כמעט ללא "חשבון חשמל״? 

אחד המרכיבים הייחודיים במוח הוא הנוירון, אבן הבניין הבסיסית שלו, שבה חלק מרכזי מהתהליכים החישוביים נעשים בצורה אנלוגית, זולה אנרגטית, וחלק אחר – האותות העוברים ביחידת הפלט שלו, באקסון – הם דיגיטליים ויקרים יותר מבחינה אנרגטית. שילוב זה בין חישוב אנלוגי בחלק אחד של המיקרוצי׳פ המוחי לחישוב דיגיטלי בחלק אחר שלו הוא ״פטנט״ מיוחד שהמוח פיתח, אך עדיין לא מוצה ברשתות העצביות המלאכותיות. גם ארכיטקטורת הקשרים במוח שונה מאד מזו שברשתות המלאכותיות ״העמוקות״ שבנינו, וגם לזה תפקיד חשוב בהצלחת המוח לחשב חישובים באופן יעיל כל-כך. 

הפוסט פרופ' עידן שגב: כיצד המוח האנושי מלמד אותנו לבנות בינה מלאכותית חכמה יותר הופיע לראשונה ב-Chiportal.

בעתיד נוכל לאפשר לנכים להפעיל מערכות באמצעות מחשבה עליהן אבל יש גם חשש לפגיעה בפרטיות. כך פתח פרופ' אורן שריקי, חוקר בולט מהמחלקה למדעי הקוגניציה והמוח באוניברסיטת בן-גוריון בראיון לקראת מפגש מועדון הסיליקון שיעסוק בנושא "כח המוח: יכולות המוח האנושי בעידן הבינה המלאכותית". הכנס יתקיים ביום ב' 6/1/2025 בבית IBM בפתח תקווה. פרופ' שריקי הוא גם היזם של חברת NeuroHelp לזיהוי התקפים אפילפטיים.

"המעבדה שלי עוסקת במגוון תחומים, שילוב של ממשקי מוח-מחשב, חקר התודעה ופיתוחים רפואיים פורצי דרך אבל בשנים האחרונות אני מתמקד בשלושה עולמות עיקריים: אפילפסיה, ממשקי מוח-מחשב, ותודעה," כך פתח דר' אורן שריקי, חוקר בולט מהמחלקה למדעי הקוגניציה והמוח באוניברסיטת בן-גוריון. על אף עיסוקו בתחומים מגוונים, לדבריו, ישנו קשר עמוק בין כל התחומים הללו – הבנת המוח האנושי והשימוש בטכנולוגיות מתקדמות כמו אלגוריתמים של בינה מלאכותית לניתוח נתונים ולפיתוח כלים חדשים.

דר' שריקי החל את דרכו בלימודי פיזיקה, אך כבר אז גילה עניין עמוק במדעי המוח. "תוך כדי הלימודים שילבתי קורסים בנוירוביולוגיה, ודוקטורט שלי באוניברסיטה העברית התמקד בתחום של עיבוד מידע במוח." מאז, משלב שריקי בין מודלים תיאורטיים לבין עבודה ניסיונית, תוך שימוש בטכנולוגיות EEG מתקדמות וניתוח נתונים מבוסס AI. "אנחנו מתמקדים בשילוב בין עולמות – גם תיאוריה וגם מעבדה, גם מודלים וגם ניסויים."

מטיפול באפילפסיה ועד לשליטה על מכשירים ביתיים באמצעות המחשבה

אחד הפרויקטים המרכזיים שבהם עוסק שריקי הוא פיתוח מערכות לבישות לאבחון וחיזוי התקפי אפילפסיה. לפני כארבע שנים הוא הקים חברת סטארטאפ המתמחה בתחום זה. "המערכת שלנו, בדמות סרט ראש, יודעת לזהות התקפים בזמן אמת ולחזות אותם שעות מראש," הוא מסביר. לדבריו, מדובר בפיתוח שמשלב בין אבחון מתקדם לבין ממשקי מוח-מחשב, עם פוטנציאל אדיר לשפר את איכות חייהם של חולי אפילפסיה ברחבי העולם.

דר' שריקי מדמיין עתיד שבו טכנולוגיות EEG יהיו זמינות בכל בית, בדומה למדחום או לשעון חכם. "בעתיד, אנשים ישתמשו במערכות כאלה כדי לעקוב אחרי הפעילות המוחית שלהם באופן יומיומי," הוא מתאר. לדבריו, מערכות אלה לא רק יאפשרו זיהוי מוקדם של בעיות נוירולוגיות, אלא יוכלו לסייע גם בשליטה על מכשירים ביתיים באמצעות המחשבה בלבד.

התודעה היא אחד הנושאים המרכזיים במחקרו של דר' שריקי, המשלב בין ניסויים מעשיים לבין שאלות פילוסופיות עמוקות. "אנחנו חוקרים את הקשר בין דינמיקת הפעילות המוחית לבין תודעה, ובודקים מתי המורכבות המוחית נעלמת ואנו מאבדים הכרה," הוא מסביר. בנוסף, המעבדה שלו עוסקת בניסויים עם מטופלים בהרדמה מלאה ובמצבים של פגיעה במודעות (אפילו במצב צמח), כדי להבין את התנאים הדרושים ליצירת תודעה.

המוח האנושי הוא מערכת גמישה במיוחד, טוען שריקי, ואין גבול עקרוני ליכולות הקוגניטיביות שניתן להרחיב ולשפר. "אנחנו מסוגלים להעניק לאנשים חושים חדשים ולפתח יכולות שקשה לדמיין כיום." הוא נותן דוגמה לניסויים שבהם העניקו לעכברים ראיית אינפרה אדום, באמצעות חיבור בין מצלמות ואלקטרודות במוחם, ומדגיש כי טכנולוגיות דומות עשויות להעניק לבני אדם יכולות חדשות בעתיד הקרוב.

התמודדויות אתיות ורגשיות

בצד ההתקדמות הטכנולוגית, שריקי מדגיש את האתגרים האתיים הקשורים לפיתוחים הללו. "היכולת לפענח פעילות מוחית ולהשתמש בה לצרכים רפואיים או טכנולוגיים מעוררת גם שאלות על פרטיות והוגנות." הוא מזהיר מפני שימוש לרעה בטכנולוגיות אלה, אך מאמין שניתן להתמודד עם האתגרים הללו תוך רגולציה נאותה.

לשאלה האם מערכות בינה מלאכותית יוכלו לפתח תודעה, השיב שריקי כי מדובר בשאלה פתוחה אך מרתקת. "אין סיבה לחשוב שתודעה היא תכונה בלעדית לנוירונים ביולוגיים. מערכות מלאכותיות שעומדות בתנאים מסוימים עשויות לחוות תודעה ורגשות בדומה לבני אדם."

מבט קדימה

"אנחנו רק בתחילת הדרך – השילוב בין AI, ממשקי מוח-מחשב, והבנת התודעה פותח אינספור אפשרויות חדשות, וגם מעלה שאלות חשובות לעתיד האנושות." מסכם פרופ' שריקי.

הפוסט לקראת מפגש הסיליקון קלאב: אורן שריקי – בעתיד נוכל לאפשר לנכים להפעיל מערכות באמצעות מחשבה הופיע לראשונה ב-Chiportal.