Cassandra

Mengapa Komputer tidak Akan Pernah Benar-benar Sadar

Banyak proyek kecerdasan buatan canggih mengatakan mereka sedang berupaya membangun mesin yang sadar. Berdasarkan pada gagasan bahwa fungsi otak hanya menyandikan dan memproses informasi multisensor. Asumsinya, kemudian, bahwa begitu fungsi otak dipahami dengan baik, seharusnya dimungkinkan untuk memprogramnya ke dalam komputer. Microsoft baru-baru ini mengumumkan bahwa mereka akan menghabiskan US $ 1 miliar untuk sebuah proyek untuk melakukan hal itu.

Sejauh ini, upaya untuk membangun otak superkomputer bahkan belum mendekati. Proyek multi-miliar dolar Eropa yang dimulai pada 2013 sekarang sebagian besar dianggap gagal. Upaya itu telah bergeser menjadi lebih mirip proyek serupa namun kurang ambisius di A.S.. Mengembangkan alat perangkat lunak baru bagi para peneliti untuk mempelajari data otak, daripada mensimulasikan otak.

Beberapa peneliti terus bersikeras bahwa mensimulasikan ilmu saraf dengan komputer adalah cara yang harus dilakukan. Yang lain, seperti saya, memandang upaya ini sebagai kegagalan karena kita tidak percaya bahwa kesadaran itu dapat dihitung. Argumen dasar kami adalah bahwa otak mengintegrasikan dan mengompres banyak komponen pengalaman. Termasuk penglihatan dan penciuman – yang tidak dapat ditangani dengan cara komputer saat ini merasakan, memproses dan menyimpan data.

Otak tidak beroperasi seperti komputer

Organisme hidup menyimpan pengalaman dalam otak mereka dengan mengadaptasi koneksi saraf dalam proses aktif antara subjek dan lingkungan. Sebaliknya, komputer merekam data dalam blok memori jangka pendek dan jangka panjang. Perbedaan itu berarti penanganan informasi otak juga harus berbeda dari cara komputer bekerja.

Pikiran secara aktif mengeksplorasi lingkungan untuk menemukan elemen yang memandu kinerja satu tindakan atau lainnya. Persepsi tidak secara langsung terkait dengan data sensorik: Seseorang dapat mengidentifikasi tabel dari berbagai sudut. Tanpa harus secara sadar menafsirkan data dan kemudian menanyakan ingatannya. Apakah pola itu dapat dibuat dengan pandangan alternatif dari suatu item yang diidentifikasi beberapa waktu sebelumnya.

Perspektif lain tentang ini adalah bahwa tugas memori paling biasa dikaitkan dengan beberapa area otak – beberapa di antaranya cukup besar. Pembelajaran keterampilan dan keahlian melibatkan reorganisasi dan perubahan fisik, seperti mengubah kekuatan koneksi antar neuron. Transformasi tersebut tidak dapat direplikasi sepenuhnya di komputer dengan arsitektur tetap.

Komputasi dan kesadaran

Dalam karya saya sendiri baru-baru ini, saya telah menyoroti beberapa alasan tambahan bahwa kesadaran tidak dapat dihitung.

Seseorang yang sadar sadar akan apa yang mereka pikirkan, dan memiliki kemampuan untuk berhenti memikirkan satu hal. Dan mulai memikirkan hal lain – di mana pun mereka berada di jalur pemikiran awal. Tetapi itu tidak mungkin dilakukan oleh komputer. Lebih dari 80 tahun yang lalu, perintis ilmuwan komputer Inggris Alan Turing menunjukkan bahwa tidak ada cara untuk membuktikan. Bahwa program komputer tertentu dapat berhenti dengan sendirinya – namun kemampuan itu merupakan pusat kesadaran.

Argumennya didasarkan pada trik logika di mana ia menciptakan kontradiksi yang melekat. Bayangkan ada proses umum yang dapat menentukan apakah suatu program yang dianalisis akan berhenti. Output dari proses itu adalah “ya, itu akan berhenti”. Atau “tidak, itu tidak akan berhenti.” Itu cukup mudah. Tetapi kemudian Turing membayangkan bahwa seorang insinyur yang cerdik menulis sebuah program. Yang mencakup proses pemeriksaan berhenti. Dengan satu elemen penting: instruksi untuk menjaga program tetap berjalan jika jawaban penghenti pemeriksaan adalah “ya, itu akan berhenti.”

Proses

Menjalankan proses pengecekan berhenti pada program baru ini akan membuat kesalahan pengecek berhenti. Jika ditentukan bahwa program akan berhenti, instruksi program akan memerintahkannya untuk tidak berhenti. Di sisi lain, jika pemeriksa berhenti menentukan bahwa program tidak akan berhenti. Instruksi program akan menghentikan semuanya dengan segera. Itu tidak masuk akal – dan omong kosong memberi Turing kesimpulannya. Bahwa tidak ada cara untuk menganalisis suatu program dan sepenuhnya benar-benar yakin bahwa itu dapat dihentikan. Jadi tidak mungkin untuk memastikan bahwa komputer mana pun dapat meniru sistem yang pasti dapat menghentikan alur pemikirannya. Dan berubah ke jalur pemikiran lain – namun kepastian tentang kemampuan itu adalah bagian yang melekat dari kesadaran.

Bahkan sebelum karya Turing, fisikawan kuantum Jerman Werner Heisenberg menunjukkan bahwa ada perbedaan yang jelas. Dalam sifat peristiwa fisik dan pengetahuan pengamat yang sadar akan hal itu. Ini ditafsirkan oleh fisikawan Austria Erwin Schrödinger yang berarti bahwa kesadaran tidak dapat berasal dari proses fisik. Seperti komputer, yang mereduksi semua operasi menjadi argumen logika dasar.

Ide-ide ini dikonfirmasi oleh temuan penelitian medis bahwa tidak ada struktur unik di otak yang secara eksklusif menangani kesadaran. Sebaliknya, pencitraan MRI fungsional menunjukkan bahwa tugas kognitif yang berbeda terjadi di berbagai area otak. Ini telah menyebabkan ahli ilmu saraf Semir Zeki menyimpulkan bahwa “sadar” bukanlah satu kesatuan. Dan bahwa ada banyak kesadaran yang tersebar dalam ruang dan waktu. ” Jenis kapasitas otak yang tidak terbatas itu bukanlah jenis tantangan yang dapat ditangani oleh komputer terbatas.

 …

4 Cara Membuat Komputer Quantum Lebih Besar

Cryochips oleh Intel, Seeqc, dan lainnya dapat membantu skala komputer kuantum

Ketika para peneliti berusaha untuk meningkatkan kapasitas komputer kuantum. Mereka mengalami masalah yang dimiliki banyak orang setelah liburan besar: Tidak ada cukup ruang di lemari es.

Prosesor komputer kuantum saat ini harus beroperasi di dalam ruang cryogenic mendekati nol mutlak. Tetapi elektronik yang diperlukan untuk pembacaan dan kontrol jangan bekerja pada suhu seperti itu. Jadi sirkuit itu harus berada di luar kulkas. Untuk sistem sub-100-qubit hari ini, masih ada cukup ruang untuk pemasangan kabel khusus untuk membuat koneksi. Tetapi untuk sistem jutaan qubit di masa mendatang, tidak akan ada cukup ruang. Sistem seperti itu akan membutuhkan chip kendali daya ultralow yang dapat beroperasi di dalam lemari es. Para insinyur meluncurkan beberapa solusi potensial pada bulan Desember selama Pertemuan Perangkat Elektron Internasional IEEE (IEDM), di San Francisco. Mulai dari yang akrab hingga yang benar-benar eksotis.

CryoCMOS

Mungkin cara paling mudah untuk membuat kontrol cryogenic untuk komputer kuantum adalah dengan memodifikasi teknologi CMOS. Tidak mengherankan, itu adalah solusi Intel. Perusahaan meluncurkan chip CMOS cryogenik yang disebut Horse Ridge. Yang menerjemahkan instruksi kuantum-komputer ke dalam operasi qubit dasar, yang dikirimkan ke prosesor sebagai sinyal gelombang mikro.

Horse Ridge dirancang untuk bekerja pada 4 kelvin. Suhu yang sedikit lebih tinggi daripada chip qubit itu sendiri, tetapi cukup rendah untuk duduk di dalam kulkas bersamanya. Perusahaan menggunakan proses manufaktur FinFET 22-nanometer untuk membangun chip, tetapi transistor yang membentuk sirkuit kontrol membutuhkan rekayasa ulang yang substansial.

“Jika Anda menggunakan transistor dan mendinginkannya hingga 4 K. Itu bukan kesimpulan bahwa itu akan berhasil,” kata Jim Clarke, direktur perangkat keras kuantum di Intel. “Ada banyak karakteristik mendasar dari perangkat yang bergantung pada suhu.”

Yang lain bekerja di jalur yang sama. Google mempresentasikan sirkuit kontrol CMOS cryogenik pada awal tahun 2019. Dalam penelitian yang belum ditinjau oleh rekan pada saat pers, Microsoft dan kolaboratornya mengatakan. Mereka telah membangun chip kontrol CMOS 100.000-transistor yang beroperasi pada 100 milikel.

Microrelays

Di sirkuit logika, transistor bertindak sebagai sakelar, tetapi mereka bukan satu-satunya perangkat yang melakukannya. Insinyur di laboratorium Tsu-Jae King Liu di University of California, Berkeley. Telah mengembangkan relay elektromekanis skala mikrometer sebagai alternatif tenaga ultralow untuk transistor. Mereka terkejut menemukan bahwa perangkat mereka beroperasi lebih baik pada suhu 4 K daripada pada suhu kamar.

Pada suhu kamar, perangkat mengalami beberapa keanehan mekanis. Pertama, oksigen sekitar dapat bereaksi dengan permukaan elektroda relay. Seiring waktu, reaksi ini dapat membentuk lapisan dengan resistensi tinggi, membatasi kemampuan perangkat untuk melakukan arus. Tetapi pada suhu cryogenic, oksigen membeku di udara, sehingga masalah itu tidak ada.

Kedua, kontak dalam relay skala mikro cenderung saling menempel. Ini muncul sebagai efek histeresis: Relai terbuka pada tegangan yang sedikit berbeda dari yang ditutupnya. Tetapi karena kekuatan perekat lebih lemah pada suhu cryogenic, histeresis kurang dari 5 persen dari apa itu pada suhu kamar.

“Kami tidak menduga sebelumnya bahwa perangkat ini akan beroperasi dengan baik pada suhu cryogenic,” kata Liu. Yang memimpin penelitian yang dipresentasikan di IEDM oleh mahasiswa pascasarjananya Xiaoer Hu. “Kalau dipikir-pikir, kita seharusnya punya.”

Logika Kuantum Fluks Tunggal

Hypres, di Elmsford, N.Y., telah mengkomersialkan IC kriogenik selama beberapa tahun. Mencari untuk mengarahkan teknologi logika single-flux quantum (RSFQ) yang cepat. Ke dalam dunia komputasi kuantum, perusahaan baru-baru ini mengeluarkan sebuah startup yang disebut Seeqc.

Dalam RSFQ dan versi kuantumnya, logika SFQuClass. Pulsa tegangan terkuantisasi diblokir, dilewati, atau dialihkan oleh persimpangan Josephson. Jenis perangkat superkonduktor yang sama yang membentuk sebagian besar chip komputer kuantum saat ini. Pada tahun 2014 fisikawan di University of Wisconsin-Madison pertama kali menyarankan bahwa pulsa ini dapat digunakan. Untuk memprogram qubit, dan ilmuwan Seeqc telah berkolaborasi dengan mereka dan ilmuwan Universitas Syracuse sejak 2016.

Seeqc sekarang merancang seluruh sistem menggunakan teknologi. Chip kontrol-digital, koreksi-kesalahan, dan pembacaan yang dirancang. Untuk bekerja pada 3 hingga 4 K dan chip terpisah yang dirancang untuk bekerja pada 20 milikel. Untuk berinteraksi dengan prosesor kuantum.

Semimetal Weyl

Komputasi kuantum sudah aneh, tetapi mungkin dibutuhkan beberapa teknologi yang bahkan lebih aneh untuk membuatnya bekerja. Para ilmuwan di Lund University, di Swedia, dan di IBM Research – Zurich telah merancang perangkat baru. Yang disebut penguat semimetal Weyl yang mereka katakan bisa membawa elektronik pembacaan lebih dekat ke qubit. Jangan khawatir jika Anda tidak tahu apa itu semimetal Weyl. Ada hal-hal tentang bahan-bahan ini yang bahkan para ilmuwan coba buat perangkat dari mereka tidak sepenuhnya mengerti.

Apa yang mereka tahu adalah bahwa bahan-bahan ini, seperti tungsten diphosphide. menunjukkan magnetoresistensi yang sangat kuat. Tergantung suhu ketika didinginkan hingga di bawah sekitar 50 K. Perangkat yang disimulasikan memiliki elektroda gerbang yang menghasilkan medan magnet di dalam semimetal Weyl. Menyebabkan resistensi untuk beralih dari kecil ke besar dalam hitungan picoseconds. Menghubungkan input dari qubit ke perangkat dapat membuat amplifier dengan gain tinggi yang hanya menghasilkan 40 microwatt. Itu bisa cukup rendah untuk amplifier untuk hidup di bagian kulkas dekat dengan tempat tinggal qubit itu sendiri.…

Komputer pertama berharga jutaan dolar dan dikunci di dalam ruangan yang dilengkapi sirkuit listrik khusus dan AC. Satu-satunya orang yang dapat menggunakannya telah dilatih untuk menulis program dalam bahasa komputer tertentu. Saat ini, interaksi berbasis gerakan, menggunakan bantalan multisentuh dan layar sentuh. Dan eksplorasi ruang 3D virtual memungkinkan kita berinteraksi dengan perangkat digital. Dengan cara yang sangat mirip dengan cara kita berinteraksi dengan objek fisik.

Dunia baru yang imersif ini tidak hanya terbuka untuk dialami lebih banyak orang; itu juga memungkinkan hampir semua orang untuk melatih kreativitas dan kecenderungan inovatif mereka sendiri. Kemampuan ini tidak lagi bergantung pada ahli matematika atau ahli pengkodean. “A-Frame” dari Mozilla membuat tugas membangun model realitas virtual yang kompleks menjadi jauh lebih mudah bagi pemrogram. Dan perangkat lunak “Kuas Virtual” Google memungkinkan orang untuk membangun dan mengedit dunia 3D tanpa keahlian pemrograman sama sekali.

Penelitian saya sendiri berharap dapat mengembangkan fase berikutnya dari interaksi manusia-komputer. Kami memantau aktivitas otak orang-orang secara real time dan mengenali pemikiran tertentu (tentang “pohon” versus “anjing” atau topping pizza tertentu). Ini akan menjadi satu lagi langkah dalam perkembangan sejarah yang telah membawa teknologi ke massa. Dan akan semakin memperluas penggunaannya di tahun-tahun mendatang.

Mengurangi Keahlian yang Dibutuhkan

Dari komputer awal yang bergantung pada bahasa pemrograman khusus mesin. Peningkatan besar pertama yang memungkinkan lebih banyak orang menggunakan komputer adalah pengembangan bahasa pemrograman Fortran. Ini memperluas jangkauan programmer menjadi ilmuwan. Dan insinyur yang merasa nyaman dengan ekspresi matematika. Ini adalah era kartu berlubang, ketika program ditulis dengan melubangi stok kartu. Dan keluarannya tidak memiliki grafik – hanya karakter keyboard.

Pada akhir 1960-an, pembuat plot mekanis membiarkan pemrogram menggambar gambar sederhana dengan menyuruh komputer menaikkan atau menurunkan pena. Dan memindahkannya ke jarak tertentu secara horizontal atau vertikal di atas selembar kertas. Perintah dan grafiknya sederhana, tetapi bahkan menggambar kurva dasar memerlukan pemahaman trigonometri. Untuk menentukan interval yang sangat kecil dari garis horizontal dan vertikal yang akan terlihat seperti kurva setelah selesai.

Tahun 1980-an memperkenalkan apa yang telah menjadi antarmuka jendela, ikon, dan mouse yang sudah dikenal. Itu memberi para nonprogramer waktu yang jauh lebih mudah untuk membuat gambar – sedemikian rupa sehingga banyak penulis. Dan seniman komik berhenti menggambar dengan tinta dan mulai bekerja dengan tablet komputer. Film animasi menjadi digital, karena programmer mengembangkan alat berpemilik yang canggih untuk digunakan oleh animator.

Alat yang lebih sederhana tersedia secara komersial untuk konsumen. Pada awal 1990-an pustaka OpenGL memungkinkan pemrogram untuk membangun model digital 2D dan 3D. Dan menambahkan warna, pergerakan dan interaksi ke model ini.

Bentuk Baru Tampilan 3D

Dalam beberapa tahun terakhir, tampilan 3D telah menjadi jauh lebih kecil. Dan lebih murah daripada CAVE multi-juta dolar dan sistem imersif serupa di tahun 1990-an. Mereka membutuhkan ruang dengan lebar 30 kaki, panjang 30 kaki. Dan tinggi 20 kaki agar sesuai dengan sistem proyeksi belakang mereka. Sekarang pemegang smartphone dapat memberikan tampilan 3D pribadi dengan harga kurang dari US $100.

Antarmuka pengguna juga menjadi lebih kuat. Bantalan multisentuh dan layar sentuh mengenali gerakan beberapa jari di permukaan, sedangkan perangkat seperti Wii. Dan Kinect mengenali gerakan lengan dan kaki. Sebuah perusahaan bernama Fove telah bekerja untuk mengembangkan headset VR yang akan melacak mata pengguna. Dan yang akan, di antara kemampuan lainnya, memungkinkan orang melakukan kontak mata dengan karakter virtual.

Merencanakan Jangka Panjang

Penelitian saya sendiri membantu mengarahkan kita menuju apa yang disebut “komputasi dengan kecepatan berpikir”. Proyek open-source berbiaya rendah seperti OpenBCI memungkinkan orang menyusun neuroheadset mereka sendiri yang menangkap aktivitas otak secara noninvasif.

Sepuluh hingga 15 tahun dari sekarang, sistem perangkat keras/perangkat lunak. Yang menggunakan neuroheadset semacam itu dapat membantu saya dengan mengenali kata benda yang telah saya pikirkan dalam beberapa menit terakhir. Jika itu memutar ulang topik dari pemikiran saya baru-baru ini. Saya dapat menelusuri kembali langkah-langkah saya dan mengingat pikiran apa yang memicu pikiran terbaru saya.

Dengan lebih banyak kecanggihan, mungkin seorang penulis bisa memakai neuroheadset murah, membayangkan karakter, lingkungan dan interaksi mereka. Komputer dapat menyampaikan draf pertama cerita pendek, baik sebagai file teks. Atau bahkan file video yang menunjukkan adegan dan dialog yang dihasilkan dalam pikiran penulis.

Bekerja Menuju Masa Depan

Begitu pikiran manusia dapat berkomunikasi langsung dengan komputer, dunia baru akan terbuka di hadapan kita. Suatu hari, saya ingin bermain game di dunia virtual yang menggabungkan dinamika sosial seperti di game eksperimental “Prom Week” dan “Façade” dan di game komersial “Blood & Laurels”.

Jenis pengalaman ini tidak akan terbatas pada permainan game. Platform perangkat lunak seperti Versu yang disempurnakan dapat memungkinkan saya untuk menulis jenis game tersebut.  Mengembangkan karakter di lingkungan virtual yang sama yang akan mereka tempati.

Bertahun-tahun yang lalu. Saya membayangkan aplikasi yang dapat dimodifikasi dengan mudah yang memungkinkan saya memiliki tumpukan kertas virtual. Yang melayang di sekitar saya sehingga saya dapat dengan mudah mengambil. Dan menelusuri untuk menemukan referensi yang saya perlukan untuk sebuah proyek. Saya suka itu. Saya juga akan sangat menikmati bermain “Quidditch” dengan orang lain. Sementara kita semua mengalami sensasi terbang melalui monitor yang dipasang di kepala. Dan mengontrol sapu kita dengan memiringkan dan memutar tubuh kita.

Setelah rekaman gerak berbiaya rendah tersedia, saya membayangkan bentuk-bentuk baru penceritaan digital. Bayangkan sekelompok teman memerankan sebuah cerita, lalu mencocokkan tubuh mereka. Dan gerakan mereka yang ditangkap dengan avatar 3D untuk menghidupkan kembali kisah tersebut di dunia sintetis. Mereka dapat menggunakan beberapa kamera virtual untuk “memfilmkan” aksi dari berbagai perspektif, dan kemudian membuat video.

Kreativitas semacam ini dapat menghasilkan proyek yang jauh lebih kompleks, semua disusun dalam benak pembuat konten dan dijadikan pengalaman virtual. Sejarawan amatir tanpa keterampilan pemrograman suatu hari nanti mungkin dapat membangun sistem augmented reality. Di mana mereka dapat menempatkan gambar-gambar pilihan dunia nyata dari foto bersejarah. Atau model digital bangunan yang sudah tidak ada lagi ke pemandangan dunia nyata. Akhirnya mereka dapat menambahkan avatar yang dapat digunakan untuk berkomunikasi dengan pengguna. Seiring kemajuan teknologi dan semakin mudah digunakan, diorama yang dibuat dari karton, tanah liat pemodelan. Dan ranting oleh anak-anak 50 tahun yang lalu suatu hari nanti dapat menjadi ruang virtual seukuran kehidupan yang dapat dieksplorasi.…