11. Mai 2017

DARPA Is Planning to Hack the Human Brain to Let Us “Upload” Skills

Filed under: Presse — Schlagwörter: — berndvo @ 06:18

In March 2016, DARPA — the U.S. military’s “mad science” branch — announced their Targeted Neuroplasticity Training (TNT) program. The TNT program aims to explore various safe neurostimulation methods for activating synaptic plasticity, which is the brain’s ability to alter the connecting points between neurons — a requirement for learning. DARPA hopes that building up that ability by subjecting the nervous system to a kind of workout regimen will enable the brain to learn more quickly.




11. April 2016

Mind Transfer To A Computer Could Be Possible By 2050. Immortality May Be Within Reach

Filed under: Presse — Schlagwörter: — berndvo @ 14:41

Immortality. Something that the human race has dreamt of since we understood the concept of death. The ability to live beyond our extremely mortal bodies…From the famous myths of a fountain of youth to the endless potions of legend that would stop you from aging and keep you alive forever, nothing truly seems to be more than a dream. But could we have been thinking about this incorrectly for a while now?

Rather than dreaming and attempting to keep our physical bodies alive forever, maybe we need to look somewhere else. What’s something that you use every day. What’s something that has incredible power similar to that of our minds. What are you looking at right now? A thought provoking article surely, but what’s displaying it? A computer; running a program. What else is our mind but a type of computer running a program?



Mind Transfer To A Computer Could Be Possible By 2050. Immortality May Be Within Reach

1. Juli 2015

What Happens When We Upload Our Minds?

Filed under: Presse — Schlagwörter: — berndvo @ 14:13

Since the dawn of computer science, humans have dreamt of building machines that can carry our memories and preserve our minds after our fleshy bodies decay. Whole brain emulation, or mind uploading, still has the ring of science fiction. And yet, some of the world’s leading neuroscientists believe the technology to transfer our brains to computers is not far off.

But if we could upload our minds, should we? Some see uploading as the next chapter in human evolution. Others fear the promise of immortality has been oversold, and that sending our brains off to the cloud without carefully weighing the consequences could be disastrous.

“I think uploading is possible, I just don’t think those uploads will be the real us,” Susan Schneider, a philosopher who studies the nature of the mind and consciousness, told me over the phone. “This could be good technology for many purposes, but we really need to think about the implications.”





25. Januar 2015

Back-up brains: The era of digital immortality

Filed under: Presse — Schlagwörter: — berndvo @ 11:33

How do you want to be remembered? As Simon Parkin discovers, we may eventually be able to preserve our entire minds for generations to come – would you?

A few months before she died, my grandmother made a decision. Bobby, as her friends called her (theirs is a generation of nicknames), was a farmer’s wife who not only survived World War II but also found in it justification for her natural hoarding talent. ‘Waste not, want not’ was a principle she lived by long after England recovered from a war that left it buckled and wasted. So she kept old envelopes and bits of cardboard cereal boxes for note taking and lists. She kept frayed blankets and musty blouses from the 1950s in case she needed material to mend. By extension, she was also a meticulous chronicler. She kept albums of photographs of her family members. She kept the airmail love letters my late grandfather sent her while he travelled the world with the merchant navy in a box. Her home was filled with the debris of her memories.

Yet in the months leading up to her death, the emphasis shifted from hoarding to sharing. Every time I visited my car would fill with stuff: unopened cartons of orange juice, balls of fraying wool, damp, antique books, empty glass jars. All things she needed to rehome now she faced her mortality. The memories too began to move out. She sent faded photographs to her children, grandchildren and friends, as well as letters containing vivid paragraphs detailing some experience or other.



6. August 2012

The Weird Neuroscience of Immortality –Uploading the Human Mind

Filed under: Presse — Schlagwörter: — berndvo @ 21:37

Neuroscientist Kenneth Hayworth, 41, recently of Harvard and a veteran of NASA’s Jet Propulsion Laboratory, believes that he can live forever, the Chronicle of Higher Education reports. „The human race is on a beeline to mind uploading: We will preserve a brain, slice it up, simulate it on a computer, and hook it up to a robot body.“ Hayworth wants his 100 billion neurons and more than 100 trillion synapses to be encased in a block of transparent, amber-colored resin—before he dies of natural causes. Why?  Because Hayworth believes that he can live forever.

„If your body stops functioning, it starts to eat itself,“ Hayworth says, „so you have to shut down the enzymes that destroy the tissue.“ If all goes according to plan, I’ll be a perfect fossil.“ Then one day, not too long from now, his consciousness will be revived on a computer. By 2110, Hayworth predicts, mind uploading—the transfer of a biological brain to a silicon-based operating system—will be as common as laser eye surgery is today.

Haysworth is pioneering the field of connectomics –a new branch of neuroscience. A connectome is a complete map of a brain’s neural circuitry. Some scientists „believe that human connectomes will one day explain consciousness, memory, emotion, even diseases like autism, schizophrenia, and Alzheimer’s—the cures for which might be akin to repairing a wiring error. In 2010 the National Institutes of Health established the Human Connectome Project, a $40-million, multi-institution effort to study the field’s medical potential.“


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20. September 2009

Scientist: Human brain could be replicated in 10 years

Filed under: Presse — Schlagwörter: , — berndvo @ 07:56

A model that replicates the functions of the human brain is feasible in 10 years according to neuroscientist Professor Henry Markram of the Brain Mind Institute in Switzerland. ‘I absolutely believe it is technically and biologically possible. The only uncertainty is financial. It is an extremely expensive project and not all is yet secured.‘

The apparent complexity of the human mind is not a barrier to building a ‘replica‘ brain claims Professor Markram. ‘The brain is of course extremely complex because it has trillions of synapses, billions of neurons, millions of proteins, and thousands of . But they are still finite in number. Today’s technology is already highly sophisticated and it allows us to reverse engineer the brain rapidly‘. An example of the capability already in place is that today’s robots can do screenings and mappings tens of thousands of times faster than human scientists and technicians.

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8. Juli 2009

Der Geist in der Maschine

Filed under: Rezension — Schlagwörter: , , — berndvo @ 10:26

von Bernd Vowinkel


Der frei über das Internet verfügbare Bericht „Whole Brain Emulation: A Roadmap“ ist eine Zusammenfassung der Vorträge und Diskussionen eines gleichnamigen Workshops, der im Mai 2007 im „Future of Humanity Institute“ an der Universität Oxford stattfand. Es handelt sich hierbei um einen naturwissenschaftlichen Beitrag über die potentielle zukünftige Möglichkeit der Kopie und Simulation eines menschlichen Gehirns in einem Computer. Der Bericht ist frei von ethischen und weltanschaulichen Bewertungen. Insofern kann ihm keine Ideologie unterstellt werden. Er passt zwar in das Weltbild des Transhumanismus, aber es wird dafür nicht explizit geworben. Naturgemäß sind Teile des Berichts spekulativ, da er sich mit der zukünftigen Weiterentwicklung der beteiligten Technologien befasst. Dennoch sind diese Spekulationen naturwissenschaftlich und technologisch gut fundiert, da sie keine völlig neuen Technologien oder naturwissenschaftlichen Erkenntnisse voraussetzen, sondern nur den derzeitigen Stand der Technik über ein paar Jahrzehnte hinweg extrapolieren. Es wird auch nicht behauptet, dass es prinzipiell möglich ist, ein komplettes Gehirn im Computer zu simulieren, sondern es wird nur diskutiert, welche Probleme dazu noch gelöst werden müssten. Es wird damit auch durchaus die Möglichkeit eingeräumt, dass es unüberwindliche Hindernisse geben könnte. Solche möglichen Hindernisse werden ebenfalls identifiziert und diskutiert.

Die Simulation des gesamten Gehirns eines individuellen Menschen in einer Maschine wird in der Science-fiction-Literatur häufig als „Upload“ bezeichnet. Die dahinter stehende Idee ist die, dass man mit einem „Scanner“ also einem Abtastgerät, den gesamten Aufbau eines menschlichen Gehirns registriert und mit dieser Information dann in einem Computer die Funktion des Gehirns mit allen individuellen Eigenschaften bis hin zum Ich der Person simuliert. Gelingt diese Simulation so perfekt, dass man keine wesentlichen Unterschiede mehr zur geistigen Funktion des ursprünglichen biologischen Hirns feststellen kann, so spricht man von einer Emulation. Diese Emulation würde dann über das gleiche Ich und über das gleiche Bewusstsein wie das des abgetasteten Gehirns bzw. der Person verfügen. Diese Idee erscheint den meisten Menschen als prinzipiell völlig undurchführbar und Wissenschaftler, die diese Idee ernsthaft vertreten, werden daher häufig als naive Spinner angesehen.

Zunächst ist diese Einstellung völlig verständlich, denn der Scanner müsste ja etwa 100 Milliarden Nervenzellen (Neuronen) abtasten von denen jede im Mittel ungefähr zehntausend  Verbindungen zu den anderen Nervenzellen hat. Bei diesen Verbindungen sind die so genannten Synapsen entscheidend für Informationsübertragung und Verarbeitung. Dabei spielen chemische Substanzen (Neurotransmitter) eine wichtige Rolle. Nach der Erfassung dieser riesigen Datenmenge müsste man dann daraus das gesamte neuronale Netz im Computer rekonstruieren und zum Funktionieren bringen. Diese Aufgabe ist insgesamt so gewaltig, dass sie alle bisherigen wissenschaftlichen Großprojekte in den Schatten stellt. Aus diesem Grund wird man das Problem nur schrittweise lösen können und an ersten Schritten wird bereits intensiv an vielen renommierten Forschungsinstituten gearbeitet. Bereits diese ersten Schritte zeigen, dass man eine erfolgreiche Realisierung des Projektes nicht mehr prinzipiell ausschließen kann. Insofern liegt im Moment die Naivität eher bei den Kritikern des Projektes.

Der Bericht zeigt, dass zur Beurteilung der Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Realisierung des Projektes zunächst die Frage beantwortet werden muss, bis zu welchen Details man ein biologisches Gehirn abtasten muss, um seine Funktion hinterher ohne irgendwelche Einbußen rekonstruieren zu können. Die Mindestanforderung ist sicherlich ein räumliches Auflösungsvermögen, das in der Lage ist, einzelne Neuronen mit all ihren Verbindungen bzw. Synapsen aufzulösen, d.h. Bruchteile eines Tausendstels eines Millimeters. Womöglich kann schon aus der räumlichen Form der Neuronen und ihrer Synapsen auf ihre Signalverarbeitungseigenschaften geschlossen werden. Nichtinvasive Techniken sind dazu auf absehbarer Zeit nicht in der Lage. Um die besagte Auflösung mit Hilfe elektromagnetischer Strahlung zu erreichen, müsste man energiereiche Röntgenstrahlung verwenden, die aber das Hirngewebe schädigen würde. Die Kernspintomographie erreicht auf der anderen Seite bei weitem nicht die nötige räumliche Auflösung. Erheblich bessere Chancen bieten invasive Techniken. Ein Beispiel dazu sind die Arbeiten, die derzeit am Max-Planck-Institut für Neurobiologie in Martinsried und in amerikanischen Forschungslabors gemacht werden. In diesen Instituten versucht man, ein Fliegenhirn im Computer zu rekonstruieren, indem man es tief gefroren mit einem so genannten Mikrotom (Mikrohobelmaschine) in dünne Scheiben von 30 Nanometer Dicke zerlegt und diese Scheiben dann mit einem Rasterelektronenmikroskop automatisch abtastet. Im Computer wird aus diesen Daten dann das neuronale Netz des Gehirns rekonstruiert. Inwieweit dieses Verfahren in der Lage ist, die Funktion des Gehirns fehlerfrei zu rekonstruieren, wird sich vermutlich innerhalb der nächsten Jahre herausstellen. Unser Gehirn ist zwar mehr als hunderttausend Mal größer, aber wenn die Rekonstruktion beim Fliegenhirn funktioniert, so sollte sie auch beim Menschen möglich sein. Es wäre dann lediglich eine Frage des Aufwandes.

Gelingt die Erfassung sämtlicher relevanter Daten eines Gehirns, so ist die nächste Frage, welche Rechenleistung ein Computer haben muss, um mit diesen Daten sämtliche Hirnfunktionen nachzuvollziehen. Eine grobe Abschätzung der Rechenleistung unseres Gehirns kann man dadurch erreichen, dass man die Rechenleistung der Netzhaut, die einigermaßen genau abgeschätzt werden kann, auf die gesamte Hirnmasse hochrechnet. Das Ergebnis liegt dann in der Größenordnung von 10 Millionen MIPS (Mega Instructions per Second), mit einer Genauigkeit von etwa ein bis zwei Größenordnungen. Diese Leistung wird schon jetzt von Großrechenanlagen weit übertroffen und unsere Personal Computer werden diesen Wert in wenigen Jahren erreicht haben. Allerdings ist die erforderliche Rechenleistung für die Emulation eines individuellen menschlichen Gehirns vermutlich um mehrere Größenordnungen höher. Dennoch wird auch diese Rechenleistung in spätestens in ein bis zwei Jahrzehnten zur Verfügung stehen.

Im Bericht werden eine ganze Reihe von Projekten aufgeführt, bei denen biologische neuronale Netze simuliert werden. Die umfangreichsten erreichen bereits die Größe des menschlichen Hirns, enthalten aber Vereinfachungen und arbeiten noch erheblich langsamer. Ein Beispiel sind die Arbeiten von Izhikevich:


Diese Simulationen sind allerdings keine von einem biologischen Original kopierten neuronalen Netze, sondern sie sind nur nachempfunden. Eine Abschätzung, wann die erste erfolgreiche Emulation eines menschlichen Gehirns gelingen könnte, hängt sehr stark davon ab, bis zu welchen Details im Aufbau der Neuronen man gehen muss. Nach dem derzeitigen Stand der Technik und der Kenntnis der Abläufe in den Neuronen würde man dem Bericht zufolge etwa drei bis fünf Jahrzehnte schätzen.

Falls eine Emulation eines menschlichen Gehirns gelingen sollte, so würde sich die Frage stellen, ob diese Emulation auch ein eigenes Bewusstsein entwickelt. Zunächst einmal müsste man diesen „Geist“ auch mit einem Körper mit Sinnesorganen und einem Bewegungsapparat versehen. Dies könnte entweder virtuell, d.h. in Form zusätzlicher Software oder reell durch die Verbindung zu einem künstlichen Körper, d.h. einem Roboter geschehen. Weiterhin müsste sich dieser Körper in einer entsprechenden „Welt“ bewegen können. Auch dies könnte in virtueller Form angelegt werden. Diese Zusätze verlangen nur eine vergleichsweise geringe Rechenkapazität und stellen kein ernsthaftes Problem dar. In Computerspielen und in virtuellen Welten (z.B. Second Life)  ist dies heute schon realisiert.

Unabhängig davon wie die Entwicklung weitergeht, sie ist es wert, durchgeführt zu werden, denn sie wird zu einer tieferen Einsicht in die Funktionsweise unseres Gehirns führen bis hin zu den Fragen nach Bewusstsein, Ich-Identität und Willensfreiheit. Insofern ist sie von größtem wissenschaftlichem Interesse. Die Erzeugung der besonderen Fähigkeiten unseres Gehirns ist neben dem Problem der Vereinheitlichung der vier Grundkräfte der Natur das letzte große Rätsel der Natur. Am Ende wird die endgültige und restlose Entmystifizierung des Geistes stehen und womöglich ein neues Zeitalter mit ungeahnten Möglichkeiten aber auch neuen Gefahren und Problemen.

Insgesamt gibt der Bericht einen sehr guten Überblick über den Stand der Technik der Rekonstruktion von biologischem Hirngewebe. Er zeigt, dass keine völlig neuen Technologien oder wissenschaftliche Erkenntnisse notwendig sind, sondern dass man nur eine Verbesserung der Effektivität der beteiligten Technologien und der Rechenleistung der Computer braucht. Um diese Dinge vorauszusehen braucht man kein Prophet zu sein und es handelt sich bei der Extrapolation auch keineswegs um reine Science Fiction.


Sandberg, A. & Bostrom, N. (2008): Whole Brain Emulation: A Roadmap, Technical Report # 2008-3, Future of Humanity Institute, Oxford University

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