» «
רשת עצבית מלאכותית
מהן רשתות נוירונים ממוחשבות?



רשתות נוירונים הן רשתות מחשבים מתקדמות שמחקות את החשיבה האנושית. נוירון הוא תא עצב. רשת נוירונים היא "רשת עצבית" מלאכותית, שמעתיקה את הפעילות של שכבות תאי העצב בניאו-קורטקס, האזור שתופס את רוב המוח האנושי ושבו נעשית החשיבה שלנו. כל נוירון מחובר בסינפסות אל נוירונים נוספים, במה שקרוי "רשת נוירונית". התקשורת בין הנוירונים היא באמצעות "פוטנציאלי פעולה" - מעין הבזקים, פעימות חשמליות, שעוברות בסינפסות בין נוירון, תא עצב, למשנהו והלאה אל הנוירון הבא ולאלה שאחריו.

מחקר רשתות הנוירונים עוסק בבניית מודלים וירטואליים של שכבות תאי העצב ובתחום זה עוסקים כיום צוותים מגוונים, שמורכבים ממדעני מוח, מדעני מחשב ותוכנה. רשתות מחשבים כאלה יוכלו בעתיד לבצע פעולות שהמוח יודע לבצע בקלות: לאסוף מידע, לנתחו ולהגיב לו בקבלת החלטות שאנו עושים אלפי פעמים ביום.

תחום הנוירו-מחשוב הוא אחד התחומים החשובים בעולם כיום. הוא יוביל בעתיד לדור מתקדם במיוחד של תוכנות חכמות. דמיינו את האפשרויות של תוכנות-מוח שכאלה - מאפליקציות שיידעו את טעמנו האישי ויציעו לנו בגדים, אוכל, מוסיקה או ספרים שאנו אוהבים ועד טלפונים חכמים, שילמדו הרגלים, תחביבים, העדפות וצרכים של המשתמש ויסייעו לו. דמיינו מצלמות חכמות, שיודעות לזהות פורץ או מבקר תמים בביתנו, מערכות מחשוב שיזהו האקרים לעומת משתמשים תמימים שטעו, בידוק בטחוני שיזהה מפגים או עבריינים ומערכות צבאיות שיוודאו שכוחותינו יזהו וישמידו את כוחות האויב ולא את כוחותינו.


המלצה:
======
קראו באאוריקה בתגית "למידה עמוקה", על פיתוח מערכות הבינה המלאכותית שמתבססות על רשתות הנוירונים.


הנה רשתות הנוירונים שבמוחנו:

https://youtu.be/Gf5QEzZ9F3w


הנה התהליך הכימי של מעבר המידע בין הנוירונים:

https://youtu.be/6Ra3il45vnE


כיום מפתחים רשת נוירונים שמחקה את יכולת הלמידה של תינוק:

http://youtu.be/VNNsN9IJkws


הנה הסבר מדעי:

https://youtu.be/Z6xDuPOgT_Q


הנה הדרך שבה רשתות נוירוניות פועלות:

https://youtu.be/h52wgSsm57g


והפיתוח שלהם על ידי למידה מהביולוגיה והטבע:

https://youtu.be/JqMpGrM5ECo
רשת סמנטית
מהן רשתות סמנטיות?



רשתות סמנטיות (Semantic networks) הן שיטה להכנת מפות מידע, שבה מסומנים ומוגדרים הקשרים בין המושגים השונים. רשת סמנטית מיועדת למיפוי לפי משמעות ועל פי הקשרים בין מרכיבים שונים בה (מיפוי סמנטי). שימוש ברשת מושגית מתקדמת שכזו יכול לסייע בתהליכי חשיבה, סיעור מוחין וקבלת החלטות.

המידע ברשת סמנטית מאורגן לפי מושגים שמיוצגים במילה או במשפט ומקושרים למושג מרכזי. נכנה את המושגים "צמתים". בין כל צומת לאחרות יש קשרים, שהם בעצם קשרים אל המושגים הקרובים אליה משמעותית. רשת כזו ניתן לבנות לדוגמה סביב המושג המרכזי "אריה". קשרים יחברו בינו לבין מושגים קרובים כמו: טורפים, יונקים, חתולים גדולים, חיות פרא, אוכל בשר, אפריקה וכדומה. לכל קשר יהיה את התפקיד והמשמעות שלו וצבעים שונים יכולים לבטא את סוג הקשר בין מושגים.

שרטוט רשתות סמנטיות מאפשר תהליך למידה. זה קורה בשילוב שאנו עושים בין הדברים הידועים לנו בטרם הלמידה, לבין הדברים שנלמד תוך כדי השילוב של ידע חדש ברשת הסמנטית. קשרים שלא נדע להסביר את טיבם ומושגים ללא קשרים ביניהם יצביעו על מה שדורש למידה נוספת ומעמיקה יותר. בהנחה שחקר ולמידה כאלו אכן יבוצעו ויקרו, ההבנה של המושגים והקשרים שביניהם היא הלמידה.

בשנים האחרונות הפך נושא הרשת הסמנטית לתחום חם גם בעולם הטכנולוגיה. זאת לאחר שהסתבר שרשת כזו יכולה להוות בסיס למערכות בינה מלאכותית ולשיפור רשת האינטנרט ומנועי החיפוש. המחקר המדעי בעולם עוסק לא מעט במיפוי סמנטי לצורכי המיחשוב ובמקביל התפתח חזון הווב הסמנטי, שמציג רשת עתידית, מבוססת משמעות ובעלת יכולות רבות לשיפור האינטרנט (קראו עליה באאוריקה בתגית "ווב סמנטי").


משימת התנסות
===========
הכינו רשת סמנטית על המושג "מחשב", בכתיבת המושג, המושגים הקרובים והמושגים שנובעים מהם ויצירת הקשרים ביניהם על גבי נייר.


הנה הרשת הסמנטית:

https://youtu.be/3wMfKTkYemY
Google Brain
מהי מערכת הלמידה העמוקה של גוגל?



למידת מכונה היא תחום שנחקר כבר עשרות שנים. בשנים האחרונות הוא הולך ומתפתח לכיוון של למידה עמוקה. מערכת הלמידה העמוקה הגדולה והמתקדמת בעולם כיום היא ה-Google Brain. זהו אחד מפרויקטי הבינה המלאכותית הגדולים בעולם. הפרויקט מנסה לפתח מוח ממוחשב מ-16,000 ליבות מחשבים ותוכנת מחשב שלומדת מתוך דוגמאות ומסיקה מסקנות בעצמה, תוך כדי התמודדות עם בעיות מורכבות במיוחד. משאבי המחשב שמוקדשים לפיתוח זה הם עצומים וכך גם התקציבים שחברת הענק משקיעה במחקר והפיתוח, כולל גיוס האנשים המתקדמים בעולם בתחום זה ושל המדען והעתידן הגאון ריי קורצווייל, שהסכים לעמוד בראש הפרויקט.

אבל למה גוגל צריכה מערכת למידה עמוקה? - היות ופיתוח של רשתות מחשב מבוססות נוירונים עולה המון כסף, חברת גוגל בעלת המיליארדים היא מהיחידות בעולם שיכולות להקצות משאבים לנושא. לרשת שמאפשרת את הלמידה של המחשב העמוק מוקצים עוד ועוד מחשבים. רק כך ניתן לדמות את אופן הפעולה של המוח האנושי.

וזה עוד כלום. ברצונם להגיע למאה טריליון קישורים בין נוירונים במחשב העל של גוגל, מגייסת החברה את מיטב חידושי הטכנולוגיה שיוצאים לשוק, כולל מעבדים מקביליים ומהירים ביותר, כרטיסי מסך גרפיים המכונים "GPU" ושפותחו עבור תעשיית המשחקים, ועד רכיבי מחשוב קוונטי. גוגל כה רצינית בשאיפות שלה בתחום זה, שהיא רוכשת חברות קטנות שעוסקות בתחום וכך קונה הן את הטכנולוגיות והידע שהן צברו והן את כוח האדם המעולה שלהן.


המלצה:
======
בתגית "למידה עמוקה" תוכלו לקרוא על עולם הבינה המלאכותית, המתבססת על רשת נוירונים כמו זו שבונה גוגל. שווה לקרוא גם בתגית "רשתות נוירונים".


הנה למידת המכונה:

https://youtu.be/59bMh59JQDo


כך מתבצעים פרויקטי הבינה המלאכותית הגדולים של גוגל ומתחרותיה:

https://youtu.be/gB_-LabED68


כך מסייעים מוחות טכנולוגיים עם למידה עמוקה לעולם להתקדם:

https://youtu.be/Dy0hJWltsyE


והנה סרטון עם מתיחה שבה גוגל הולכים להחליף את המוח האנושי:

https://youtu.be/fV52J7_7gss


הנה פרוייקט הגוגל בוקס והבעיות שהוא עורר:

https://youtu.be/5_EyoyHLnLI
זכרונות
איך נוצרים הזכרונות שלנו?



אחד הדברים המעניינים בחיינו הם הזכרונות (Memories) שלנו. מי שאחראי לזכרונות שלנו הוא המוח. מוחנו אוגר את הזכרונות שלנו, החוויות שאנו עוברים ומתעדף ביניהם. חלק מהדברים נשמרים לטווח קצר וחלק מאוחסנים לשנים ארוכות, לטווח הארוך.

להתגבשות של זיכרונות חדשים אחראי חלק במוחנו, היפוקמפוס, שדומה באופן מוזר לסוסון ים. הצורה הזו מוזכרת רק כדי שנזכור אותו, אפרופו זיכרון. ההיפוקמפוס הוא האחראי במוח לאנדקס ולשלוף את הזכרונות שלנו.

להיפוקמפוס גם תפקיד חשוב מאד במעבר של זיכרונות במוחנו מהמאגר של הזיכרונות לטווח קצר אל המאגר ארוך הטווח, מה שמייצר לנו זיכרונות חדשים לאירועים שיישמרו במוחנו לשנים רבות.

את תפקידו החשוב כל כך של ההיפוקמפוס גילו בזכות אירוע רפואי יחודי. מדובר בבחור ששמו היה הנרי מולייסון. הוא סבל מאפילפסיה חמורה, מה שהביא את רופאיו להסיר את ההיפוקמפוס שלו, כשהיה בן 27. ההיפוקמפוס, יש לדעת, אחראי גם על יצירת זיכרונות חדשים וגם על הזיכרון המרחבי שלנו.

המדהים הוא שאחרי הסרת ההיפוקמפוס, מוחו של הנרי הפסיק לגמרי לייצר זיכרונות מילוליים חדשים. הוא היה שוכח שיחה שניהל מיד עם סיומה, שוכח מה קרא בעיתון מיד כשסיים את. הכתבה וכך הלאה. כך הוא שכח גם אנשים חדשים שהכיר לאחר הניתוח ועשה עימם היכרות מחודשת, כל יום מחדש.

המקרה הרפואי של הנרי מולייסון סייע לחוקרים בחקר המוח ובאבחנה בין סוגי הזיכרון השונים. זאת משום שבמקביל לאבדן יכולות יצירתם של זיכרונות חדשים לטווח ארוך, שמר מוחו של הנרי זיכרונות מלפני הניתוח. כך, הוא זכר את הוריו, את חברתו מילדות ואת שכונת נעוריו, אך לא את רופאיו, החוקרים שסבבו אותו וכדומה.


כך המוח קובע מה לשמור לזמן רב ומה לא:

https://youtu.be/yOgAbKJGrTA


כך נוצרים הזיכרונות שלנו:

https://youtu.be/K1rfDoVA7-Y


במוח זה מתרחש באמצעות הסינפסות, שהן הצמתים שבין הנוירונים:

https://youtu.be/25NUy6xMWlQ


כך למדו מההיפוקמפוס של הנרי מולייסון (מתורגם):

https://youtu.be/KkaXNvzE4pk


והרצאת וידאו קצרה על הזיכרון והיווצרותו:

https://youtu.be/Pq0aQAG0A3o

רשתות נוירונים

מוח
מה עושה המוח?



המוח הוא מרכז הפיקוד של גופנו. מוחנו ממונה על כל מה שאנו עושים וחושבים, מפעולות כמו נשימה ועד חשיבה, משחק, שימוש בשפה לדיבור, פתרון בעיות ועוד.

המוח הוא גם האחראי על שמירת הזיכרונות שלנו, החוויות והאישיות והוא גם מייצר את הרגשות וההרגשה שלנו כלפי אנשים ואירועים שאנו חווים. בד בבד הוא גם מנהל את רוב תפקודי הגוף ואחראי לכך שאנו חיים. הוא גם אחראי לתפקודם של החושים בגופנו.

הערכת המדענים היא שהמוח שלנו מסוגל לבצע כ-100 טריליון פעולות בשנייה. מדובר ביכולת חישוב שמקבילה ל-25 מחשבים ביתיים לפחות!

למוח האנושי יש גם יכולת לבצע פעולות רבות במקביל, ריבוי משימות, או מה שנקרא בעולם המחשבים "מולטי טסקינג". רוצים להיווכח שזה קורה? - שימו לב שאתם מסוגלים גם לנשום, גם לבצע פעולות תנועתיות שונות, גם לדבר בטלפון וגם לשתות ולאכול. מדובר בחלק מהמון פעולות שמתבצעות אצלנו לא פעם ביחד, מבלי שאנו מודעים לכך שמדובר ביכולת מדהימה של המוח שלנו.


המלצה:
======
קראו באאוריקה בתגית "רשתות נוירונים", על מחקר המוח והדרך שבה הוא תורם לפיתוחים בתחום הבינה המלאכותית.


הנה המוח ומגוון הדברים שהוא עושה, כמו גם המחקר על מחלות שפוגעות במוח בגיל מבוגר:

http://youtu.be/Oy_ikeNOXoM?t=12s


אנחנו לא באמת משתמשים רק ב-10% מהמוח שלנו:

https://youtu.be/cVi4f8_R95U


מבנה המוח האנושי:

http://youtu.be/RvwCpeTRkKw


סרטון מדהים באנגלית על תפקודי המוח המופלאים:

http://youtu.be/cLqjK3ddSy0


מדענים מסבירים את המוח בשירה (לחצו על הכתוביות לעברית):

http://youtu.be/JB7jSFeVz1U


רגע של שיר על הזמנה לזכור וזיכרונות:

https://youtu.be/0DYLaPpatdk


וסרט תיעודי על המוח האנושי והתבונה שהוא מאפשר לנו:

https://youtu.be/WvXYQ1QSFV4?long=yes
היפרטקסט
מה זה היפרטקסט?



היפרטקסט, בעברית הייפר-מלל או היפר קישור, הוא מושג שטבע טד נלסון בשנת 1965, כדי לתאר מלל שמפנה את המשתמש למסמך אחר, כלומר למידע נוסף שקשור למה שהוא קורא עליו. ההיפרטקסט הוא סוג של טקסט אלקטרוני שמאפשר לקרוא על דברים בצורה שאינה סדרתית ועל פי אסוציאציות וקשרים בין פריטי מידע. חוקרי מוח מציינים שזו הדרך שבה עובד מוחנו ורשתות הנוירונים שמרכיבות אותו - במקום חשיבה לינארית, כמו שמוצגת בספרים, אנו חושבים בצורה אסוציאטיבית.

במקור נועד ההיפר טקסט לסייע בהתמודדות עם הצפת המידע בעולם. נלסון טבע את המונח 'היפרטקסט' בשנת 1965, כשסייע לחוקר אנדריוס ואן דאם מאוניברסיטת בראון, לפתח מערכת שתאפשר עריכת היפרטקסט. מטרתו של הקישור ההיפרטקסטי הייתה לאפשר סימון ליד מילה, כך שיבהיר את הימצאותו של ערך שעוסק בה. הטכניקה יועדה במקור במיוחד לשימוש באנציקלופדיות וספרי עיון, כדי לאפשר פירושים למושגים וקישור לערכים קשורים.

מאוחר יותר הפכו מסמכי היפר טקסט שימושיים מאד בעולם המחשבים, כפי שהודגם למשל בתוכנת ההיפרקארד שפיתח ביל אטקינסון בשנות ה-80 בחברת Apple, בשביל מחשב המקינטוש. כשנולדה רשת האינטרנט, התאימה גישת ההיפרטקסט בשביל הקישורים לאתרים נוספים וטים ברנרס לי, ממציא האינטרט, הפך אותה למרכיב מרכזי בגלישה ברשת. קישורי ההיפרטקסט הפכו לקישורים בין דפי אינטרנט ושימשו להפניה פשוטה בקליק.


על המונח ועל טד נלסון שהמציא אותו ורעיונותיו הנוספים:

http://youtu.be/3d1c2DuC82s?t=5s


והתיאור הויזואלי של ההייפרטקסט:

http://youtu.be/-yzbVp3d8Rg
רשת סמנטית
מה יהיה הווב הסמנטי?



הווב הסמנטי (Semantic web) הוא חזון לבסיס נתונים שיפעל כרשת ויכיל את קשרי המשמעויות שבין מרכיביו. הרעיון הוא לשפר את רשת האינטרנט שאנו מכירים כ-WWW, לרשת שתכיל מידע על כל סוג של קובץ המצוי בה. המידע הזה יאפשר שימוש יעיל ומתקדם מאד בתכנים שברשת. כל פריט מידע ברשת כזו יהיה מתויג, כך שהוא יסייע לרשת לסייע למשתמשים לקבל מידע מתאים ואיכותי, כשהם יזדקקו לו. להוספת רכיבי המידע הנדרשים ליצירת רשת כזו ישתמשו בכלים כמו מטא-תגיות (META Tags) - תגיות-על שתפקידן לתאר את פריט המידע ונתוני-על (META data), שיתארו את הדפים והאתרים שברשת ויאפשרו לבסיס הנתונים "לדעת" עליהם דברים חשובים.

באופן מסוים אמורה לפעול הרשת הסמנטית הזו כמודל של המוח האנושי. הגולשים יידעו מראש לגבי אתרים איכותיים ומעניינים בשבילם ספציפית, כי הרשת הזו תדע מה הם אוהבים ובמה הם מתעניינים ויודעת לברור בשבילם את המתאים ביותר, מבין מה שהיא מכילה. בזכות "הידע על הידע" שיוסיף הווב הסמנטי, יוכלו הגולשים גם להימנע מאתרים גרועים, סתמיים או לא מתאימים להם וכדומה.

אבל רשת עתידית שכזו תכיל גם "סוכני תוכנה", תוכנות מתקדמות שיפעלו ברשת כזו ברקע ויבצעו בה פעולות של איסוף וניתוח נתונים ומגוון משימות מורכבות וקשות, שלרוב מבוצעות על ידי בני אדם. הסוכנים הממוחשבים הללו ימצאו ויאתרו כל הזמן קשרים ואסוציאציות בין פריטי המידע שנוספים אליה ויתייגו אותם. בצורה כזו ניתן יהיה להשתמש בהם בצורה חכמה. הנתונים ברשת כזו יוכלו להיות שימושיים ושיתופיים למגוון של צרכים, מתוכנות ועד לעסקים, מיזמים שונים.

את הרשת הסמנטית חזה ממציא רשת האינטרנט, טים ברנרס-לי. החזון שלו היה של רשת מידע שתאפשר למחשבים להבין את המשמעויות של הפרטים שהיא מכילה. הוא כתב עליה לראשונה בשנת 2001, ביחד עם עמיתיו, במאמר שפורסם במגזין "סיינטיפיק אמריקן".

בין הדוגמאות שנתן אז ברנרס-לי היו סוכנים ממחשבים שינהלו את לוח הפגישות של המשתמש, באופן שלוקח בחשבון נתונים ממקורות שונים וידע שקיים ברשת. הוצעו גם תוכנת דואר חכמה שעוד בזמן כתיבת מייל מודיעה על חברים שנתקלו בנושא, שיתופי פעולה עסקיים אפשריים ועוד.


הנה הווב הסמנטי:

https://youtu.be/OGg8A2zfWKg


הנה מייסד ויקיפדיה מסביר את המושג כמו שהוא מבין אותו:

https://youtu.be/MY4s8uuHmy0


הנה דיאלוג מדומה בין הווב הסמנטי לווב 2.0:

https://youtu.be/n3sbwnFbm_s


מונולוג ארוך ודי משעמם עם טים ברנרס לי על הווב הסמנטי:

https://youtu.be/HeUrEh-nqtU
המוח הכחול
איך מפתחים מוח מלאכותי?



אחד החלומות של מובילי עולם המחשבים והחוקרים בתחום הבינה המלאכותית הוא לבנות מוח מלאכותי. הכוונה היא כמובן למחשב העובד כמו מוח. רובם לוקחים השראה לבניית מחשב שכזה מהרשתות הביולוגיות של המוח האנושי. היכולת המדהימה של הרשתות הביולוגיות הללו שבמוחנו מכילות מיליארדי תאי עצב שמחווטים ביניהם, כל תא לאלפי תאי עצב שמסביבו. פעולה כמו פתיחת דלת היא פעולה מורכבת מאד בהשוואה לפתרון משוואות מתמטיות ואם ניתן יהיה לבנות מוח שמסוגל לחקות את המוח המנהל פעולות שכאלה, הוא יוכל לפתור משוואות ובעיות מורכבות במיוחד באופן מקבילי. הדבר אומר שמחשב מלאכותי שכזה יהיה המחשב החזק ביותר שנבנה אי-פעם ובעל יכולות שהמחשבים המשוכללים ביותר של היום אינם מתקרבים אליהן.

אחד הפיתוחים המתקדמים בעולם בתחום זה הוא "המוח הכחול", שבו מפתחים מדענים בהובלת מדעני האוניברסיטה העברית בירושלים מוח מלאכותי העובד כך.

אך יש גם חשש בצד הציפיה לפיתוח מדהים שכזה. מה למשל יקרה ביום שבו מוח מלאכותי שכזה יוכל לעצור אותנו בני האדם, מלעצור אותו? האם יוכל למשל לעשות מעשים רעים, שלא יהיו נתונים לעצירה?

זה הצד השני של הפיתוחים הללו, כי יש הרואים בפיתוח של מוח מלאכותי ברמה שכזו עניין מסוכן. הרי כשמלמדים מחשב ללמוד ומאפשרים לו לעשות זאת באופן חופשי ומיומן, עלול להיווצר מצב שבו הוא יגיע לרמה כה גבוהה, עד שהוא יאיים על קיומו של המין האנושי. דמיינו למשל מערכות תוכנה שיבצעו פשעים באינטרנט - מי יואשם בפשע כזה? או מערכת לוחמה חכמה שתבצע פשעים נגד האנושות, בשל פירוש שגוי של כוונת המפעילים, או מבחירה בעייתית לשמור על חיי החיילים בכל מחיר - מי ערב לנו שההיטלר של העתיד לא יהיה מוח מלאכותי ממוחשב שהחליט למחוק אומה, רק כי הוא יכול? ואת מי נעמיד לדין על פשעים כאלה אם מחשב כתב קוד, שכתב קוד, שכתב את התוכנה הפושעת?


הנה סיפורו של המוח הכחול שמפותח בישראל:

http://youtu.be/L0AR1cUlhTk


גם הסיכוי לייצר מוח מלאכותי בהנדסה גנטית הוא קטן:

https://youtu.be/s_LxZx42sIk


הנה מחקר המוח הישראלי:

http://youtu.be/E5yWCvjsXYk


למידה עמוקה
מהי למידה עמוקה?



בין שנות ה-70 לאמצע שנות ה-2000, רווחה אכזבה מאד גדולה מהביצועים של תחום הבינה המלאכותית. התחום שפעם הבטיח מהפכה של ממש בעולם המחשוב, "לא סיפק אז את הסחורה". התקופה הזו כונתה אז "החורף של הבינה המלאכותית".

אבל בשלב מסוים, אחרי השנים הרבות של האכזבה, הפציעה הבינה המלאכותית מחדש, כשהפעם היא החלה לממש סוף כל סוף את ההבטחה ההיא מימי התום שלה. מה שהזניק אותה מחדש הייתה טכנולוגיה חזקה ומעשית - "למידה עמוקה".

הלמידה העמוקה (Deep Learning) היא תחום מחקר בעולם המחשבים שמטרתו לחקות באופן ממוחשב את פעולת המוח האנושי. התחום הוא מרכזי בעולם האינטליגנציה המלאכותית. המיוחד במערכות למידה עמוקה הוא היכולת שלהן ללמוד ולהשתפר כל הזמן. זו למידה שפועלת ממש כמו המוח האנושי - ככל שמערכת כזו פועלת וככל שמשתמשים בה - היא משתפרת ו"יודעת" יותר.

הלמידה העמוקה הוא תחום חדש יחסית בעולם של חקר המערכות הלומדות. הוא נקרא גם "הלמידה החישובית" (Machine Learning). לטווח רחוק מטרת התחום היא פיתוח של מחשב שיוכל להחליף את החשיבה האנושית. מערכת כזו תהיה מסוגלת לזהות תבניות ודפוסים בדיבור, תמונות, צלילים ועוד סוגי מידע, שהמערכות מתקשות כיום לעבד ולטפל בהם.

חשיבה עמוקה היא רק בתחילתה, אבל חוקרים נעזרו בה כבר לזיהוי מולקולות שייקשרו למטרות בגוף טוב יותר ומסתייעים בממצאים לפיתוח תרופות חדשות. מחשב או תוכנה שמצוידים ב"חשיבה עמוקה" מבינים כבר היום שפה אנושית במנועי חיפוש, בחיפוש קולי ובעוזרים דיגיטליים כמו "סירי" של חברת אפל ו"קורטנה" של מיקרוסופט. בעתיד יסיקו מערכות כאלה גם מסקנות ויקבלו החלטות בכוחות עצמן.

העתיד מבטיח מפיתוחים אלה מערכות רפואיות שמטפלות בחולים, אנליסטים ומומחים ממוחשבים לניהול כספים ומסחר במניות ועד למערכות ראיה ממוחשבת, שיוכלו לזהות עצמים במרחב ולסווג אותם, ללא צורך בהתערבות אנושית.

הלמידה העמוקה מתבצעת על ידי שימוש ברשתות נוירונים, שמנסות לחקות את היכולת האנושית.


המלצה:
======
קראו באאוריקה בתגית "Google Brain", על אחד מפרויקטי הבינה המלאכותית הגדולים ביותר אי פעם.


הנה טכנולוגיית הלמידה העמוקה והעתיד שהיא מסמנת, כולל הסכנות האפשריות:

http://youtu.be/IoP9akd44wk


כך עובדים על פיתוח המוח העמוק:

http://youtu.be/zLp-edwiGUU


הדגמה ויזואלית של עץ ההחלטות הגדל ומתפתח של מערכת חכמה:

http://youtu.be/nSg4HKHdDs4
מה קורה במוח כשאנו לומדים?



נוירופלסטיות היא גמישות מוחית. מסתבר שגם כשאנו מתבגרים, המוח אינו קבוע בצורתו, אלא משתנה בהתאם ללמידה ולהתנסויות שלנו. הגמישות המוחית שלנו היא שמאפשרת לנו ללמוד.

איך זה קורה?

על ידי מחשבה ופעולה של המוח, משתנה המבנה שלו והתפקודים שלו טובים יותר. השיפור הזה בתפקודי המוח, הוא בעצם הלמידה. שכן הלמידה היא תוצאת השינויים שמתרחשים, שינויים בעוצמת הקשרים שבין תאי העצב הקיימים במוח, בסינפסות.

סינפסה, בעברית "מיסנף", היא נקודת החיבור, הצומת שבו נפגשים תאי העצב שבמוח, הנוירונים, ומעבירים ביניהם מידע. אנו תופסים ומבינים את המציאות שמסביבנו תודות להתרחשות מטורפת שמתקיימת במוח שלנו כל הזמן. במוח שלנו יש כ-100 מיליארד נוירונים, תאי עצב שכאלה. כל אחד מהנוירונים הללו מעביר עשרות ומאות פעימות חשמליות בכל שנייה!

האמת היא שסינפסות יכולות לקשר לא רק עם תא עצב אחר, אלא גם עם תאים אחרים, דוגמת שרירים ובלוטות.

הלמידה המתמדת אחראית ליכולות הקוגניטיביות שלנו, לחשיבה, ליצירתיות, להתמודדות שלנו עם העולם ועם בעיות שנקרות בדרכנו, באופן שלא יאומן. אדם לומד הוא אדם חי, בריא יותר, מוצלח יותר, חד, מעניין ומאריך חיים - באיכות חיים טובה יותר. למדו תמיד! - בימינו זה קל מתמיד. בטלוויזיה יש שלל ערוצים מעולים והאינטרנט מוצף בידע, הרצאות ואפשרויות ללימוד עצמי, ללא תשלום, מאנשים מדהימים, מכל מקום ובכל מקום.

כבר ציינו שמערכת העצבים, המערכת הנוירולוגית, היא גמישה. תודות לגמישות הזו, הנוירופלסטיות, מסתגלת מערכת העצבים לשינויים הללו, שהם בעצם הלמידה. הנה למדנו משהו חדש!


כך מתבצע החיווט מחדש של תאי העצב במוח:

https://youtu.be/UWvQc-aVLZ8


ואותו סרטון באנגלית - הנה הלמידה והנוירופלסטיות:

http://youtu.be/ELpfYCZa87g


הנה הסבר על מה שקורה במוחנו בזמן הלמידה:

http://youtu.be/8Vo-rcVMgbI


וסרט תיעודי על דרך פעולתו של המוח:

https://youtu.be/vYPMSLPgQvw?long=yes
איזה מחשב מציג יצירות במוזיאון?



ציור ויצירה אמנותית בכלל הן פעולות מורכבות למחשב ולכן מחשבים המסוגלים לצייר בעצמם הם תופעה יחודית. את המחשב AARON מפתח האמן האמריקאי הרולד כהן כבר מעל 30 שנה, במעבדה לאינטליגנציה מלאכותית של אוניברסיטת סטנפורד. הוא תוכנת כך שיוכל לצייר תמונות בסגנונות ציור מגוונים. למחשב, סוג של רובוט מצייר, הוזן ידע אמנותי שמאפשר לו לצייר עצמים שונים, כמו בני אדם, צמחים ודומם. למחשב תוכנתו גם אלגוריתמים וכללים אמנותיים שבהם מצוייד הצייר, כמו העובדה שבסיסו של עצם רחוק הוא גבוה מבסיסו של עצם קרוב, שהוא קטן יותר מהקרוב, מוסתר על ידיו ועוד. בנוסף הגדיר האמן כללים שלקוחים מניסיונו כצייר ומורה פעיל לציור, בצירוף ידע מהתחום בתחומים כמו צבע, קומפוזיציה ופרספקטיבה.

יש ויכוח אמיתי מה מידת היצירתיות של המחשב הזה, שכן את היכולת לבצע הוראות שנלמדו יכול לבצע כל תלמיד ציור והרי אמן הוא אדם שמעבד את הידע שברשותו, מוסיף מהיצירתיות הטבעית שלו ופורץ את גבולות מה שכבר נעשה. ועדיין, הציורים של AARON הם כה מרשימים ומעוררי עניין, שחובבי אמנות רבים לא מצליחים להבחין ביניהם לבין ציורים שנעשו על ידי ציירים אנושיים. כיום מוצגים רבים מהם בתערוכות ובמוזיאונים בכל העולם ורבים מהם אף נרכשו במהלך השנים בידי אספני אמנות.


הנה הרולד כהן מספר על AARON:

https://youtu.be/MwHQx9BrHQc


הרצאה של הרולד כהן על העבודות של AARON:

https://youtu.be/RyIgu_GSS5g


הנה ציור שנוצר על ידי התוכנה של AARON:

https://youtu.be/3PA-XApZkso


דיון על המחשב המצייר AARON:

https://youtu.be/boKs9JzI1f4
מהו המחשב המלחין?



המחשב IAMUS הוא מחשב שמלחין מוסיקה. IAMUS שהתוכנה שבו יוצרת מנגינות, הרמוניה ומרקמים מוסיקליים נעימים לאוזן, נבנה בידי מדענים באוניברסיטה של מאלגה בספרד.

אם היה מבחן טיורינג ליצירתיות, מעניין אם המוסיקה של המחשב יאמוס הייתה מסוגלת להטעות אנשים מיומנים לחשוב שהיא נכתבה בידי בני אדם. כלומר, האם מלחין וירטואלי היה מצליח להתחזות למלחין בן אנוש..

כמובן שיאמוס המחשב אינו יצירתי כמו בן-אנוש. בשלב הזה הוא בעיקר יודע לבצע את פעולת ההלחנה, על פי הכללים ה"נכונים" שאותם יודע כל מלחין מיומן שלמד וקיבל השכלה מוסיקלית. לגבי היופי והמקוריות של המוסיקה שיוצר המחשב הזה, יש מחלוקת רבה עד כמה הוא "יצירתי".


הכירו את מבחן לאבלייס שבוחן אם מכונה אכן ממציאה רעיונות מוסיקליים בעצמה:

https://youtu.be/Rh9vBczqMk0


תוכנת IAMUS המלחין הממוחשב:

https://youtu.be/KhiupLtyibs


והדיון שמתעורר אצל המבקרים בעקבות המוסיקה המודרנית והאיכותית שיצר:

https://youtu.be/dI2OwM-YnCA


הנה יצירה שלו לקלרינט סולו:

https://youtu.be/FCsbEY9pxTU


ולהרכב קאמרי:

https://youtu.be/Uq3iKbCNDCM


וקטעים מהתקליטור הראשון של מוסיקה שלו:

https://youtu.be/cv4y_BRJokM
מי המציא את הקישורים באינטרנט?



הייפר-לינקס, בעברית "היפר קישורים" הם הדרך שבה קישר מפתח שפת HTML, טים ברנרס לי, אתרים ברשת זה לזה. הם מבוססים על מושג שנקרא "הייפרטקסט", או בעברית הייפר-מלל. רבים חושבים שהרעיון לקשר אתרים נולד עם האינטרנט, אבל הקישורים נולדו שנים רבות לפני כן.

המונח "הייפרטקסט" נטבע על ידי חוקר בשם טד נלסון כבר בשנת 1965, יותר מ-25 שנה לפני הולדת הרשת. את ההייפרטקסט תאר טד נלסון כמלל שמפנה את המשתמש הרוצה בכך, למידע נוסף שהוא רלוונטי למלל. זהו סוג של טקסט אלקטרוני שמאפשר קריאה לא סדרתית, על פי דרישת הקורא. לפי גישה זו, ההייפרטקסט קישר בין מסמכי מידע שונים בדרך חדשה ושונה משמעותית משיטות קיטלוג וארגון מידע של שנות ה-60. במקום שהטקסט יהיה רצף הוא הופך לבלוקים של מידע, שמקושרים ביניהם על פי הדרך שמחליט הקורא. דרך כזו מתאימה הרבה יותר לצורה שבה עובד המוח האנושי. רשת האינטרנט והקישורים בין האתרים והדפים השונים, הם שיקוף של רשת הנוירונים שבמוחנו.

בשנות ה-90, עם הולדת רשת האינטרנט, התאימה הגישה הזו בדיוק לאותם קישורים שהוטמעו במלל האינטרנטי וקישרו מונחים, מושגים בטקסט, או שמות של אתרים לדפי רשת ואתרים הקשורים אליהם. כך הפכו הקישורים להגשמה של הקריאה שאינה אחידה ומאורגנת מראש, אלא מתנהלת באופן אישי על ידי כל קורא והדברים שמעניינים אותו.


הנה הסבר מתורגם על הולדת הקישורים ברשת, ההייפר קישורים:

https://youtu.be/J8hzJxb0rpc?t=2m33s


המונח הייפרטקסט וטד נלסון שהמציא אותו ורעיונותיו הנוספים:

http://youtu.be/3d1c2DuC82s?t=5s


הסבר בעברית על HTML וכיצד היא בנויה:

https://youtu.be/KepmHPMtI70


התיאור הויזואלי של ההייפרטקסט:

http://youtu.be/-yzbVp3d8Rg


וסרט תיעודי שמציג - כך נראה האינטרנט בשנת 1996:

http://youtu.be/WTKIgdfoHxM?long=yes
מהו ניסוי החתולים של גוגל?



כשרוצים ללגלג על יוטיוב והרשת, תמיד מדברים על סרטונים טפשיים של חתולים. אבל האמת היא שניתן לעשות באמצעותם לא מעט. בשנת 2012 הצליחה חברת גוגל להוכיח את היכולת של מערכת הלמידה העמוקה שלה באופן משמעותי. לאחר שהוכיחה שצפייה ב-10 מיליון תמונות מסרטוני יוטיוב, הביאה אותה ליכולת טובה פי שניים מניסיונות קודמים בזיהוי עצמים כמו חתולים בתמונות.

בכך הצליחה לראשונה תוכנה חכמה לחבר באופן לוגי בין תמונה למילה. היכולת לזהות באופן עצמאי את הקשר בין המידע הויזואלי למילה חתול הוא שלב מרשים בצעידה לכיוון של הבינה המלאכותית והלמידה העמוקה. במדעי המוח מזוהה שלב זה עם שלב דומה בלמידה של התינוק. בשלבי הלמידה הראשונים שלו הוא לומד לזהות עצמים עם מילים שלמד מהוריו.


הנה תיאור הניסוי של הלמידה העמוקה בגוגל לזהות חתולים בסרטונים:

https://youtu.be/TK4qLwTye_s


והנה לגלוג מסוים על העובדה שהמוח של גוגל יהפוך בסוף לטיפש מעודף צפייה בסרטוני חתולים:

https://youtu.be/lWijWH8VnlA
מהו פרויקט המוח הכחול?



פרויקט המוח הכחול הוא פיתוח שמרכזו בישראל, של סימולציה ממוחשבת של המוח האנושי. הרעיון הוא להעתיק למחשב את כל היכולות והתכונות של המוח האנושי. באמצעות חיקוי של רשתות הנוירונים (Neuron, תאי העצב) באופן ממוחשב, מעריכים המדענים שיוכלו ליצור מערכת חושבת ותבונית, מודל שלם של המוח.

זהו הסימולטור המורכב ביותר שנבנה אי-פעם. שבבים אלקטרוניים מחליפים בפרויקט את תאי העצב של המוח והסינפסות שמקשרות ביניהם. כל הרגשות, המחשבות, הרצונות שלנו וכדומה - כולן פרי פעילות חשמלית, פיזיקלית וכימית שמתרחשת במוחנו. הערכות החוקרים הן שבתוך כ-20 שנה יוכל המוח הכחול והממוחשב לחקות את הפעילות הזו ולהגיע ליכולות דומות לאלו של המוח האנושי.


הנה מוביל הפרויקט השאפתני הזה:

https://youtu.be/L0AR1cUlhTk


הסבר על פיתוח המוח המלאכותי הזה:

https://youtu.be/Azxfi_PKqkg


אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

העולם הוא צבעוני ומופלא, אאוריקה כאן בשביל שתגלו אותו...

אלפי נושאים, תמונות וסרטונים, מפתיעים, מסקרנים וממוקדים.

ניתן לנווט בין הפריטים במגע, בעכבר, בגלגלת, או במקשי המקלדת

בואו לגלות, לחקור, ולקבל השראה!

אֵאוּרִיקַה - האנציקלופדיה של הסקרנות!

שלום,
נראה שכבר הכרתם את אאוריקה. בטח כבר גיליתם כאן דברים מדהימים, אולי כבר שאלתם שאלות וקיבלתם תשובות טובות.
נשמח לראות משהו מכם בספר האורחים שלנו: איזו מילה טובה, חוות דעת, עצה חכמה לשיפור או כל מה שיש לכם לספר לנו על אאוריקה, כפי שאתם חווים אותה.