Revista si suplimente
MarketWatch
Inapoi Inainte

Prof. dr. ing. Ioan Dumitrache: „Constituirea Grupului Român pentru Cecetarea Creierului ne va permite să participăm la Human Brain Project”

16 Februarie 2017



În urmă cu un an, după o activitate de cinci ani a seminarului ştiinţific „Ingineria Minţii”, organizat în cadrul Facultăţii de Automatică şi Calculatoare, grupul de cercetători format din prof. dr. ing. Ioan Dumitrache, prof. dr. Leon Zăgrean și prof. dr. Maria-Luiza Flonta puneau bazele Grupului Român pentru Cercetarea Creierului (GRCC), sub egida Academiei Române. Obiectivul acestui colectiv ştiinţific al Academiei Române este ca, odată cu descifrarea funcționării creierului, să găsească soluții pentru tratarea unor maladii precum Alzhaimer sau Parkinson, dar să atingă și o nouă treaptă de înțelegere a inteligenței artificiale. Primii pași au dus la crearea unui grup interdisciplinar pentru studierea comportamentul uman din perspectiva relației dintre minte și creier şi identificarea colectivelor de cercetare şi a tematicii de cercetare din domeniul neuro-științelor, neuro-informaticii şi neuro-tehnologiei. Interviul acordat de prof. dr. ing. Ioan Dumitrache, profesor la Facultatea de Automatică și Calculatoare din București și membru corespondent al Academiei Române, ne-a oferit ocazia să descoperim aspecte interesante legate de activitatea GRCC și evoluția cercetărilor dedicate descifrării funcționării creierului.

Comisia Europeană a lansat în 2013 Human Brain Project, cel mai mare proiect european dedicat construirii unei infrastructuri de colaborare între oamenii de știință din întreaga lume pentru aprofundarea cunoașterii în neuroștiințe, științe computaționale și tot ce poate fi legat de medicină creierului.
„Odată cu formarea proiectului european menţionat, deși erau implicate foarte multe țări, România nu era prezentă cu nici un cercetător în acest program. Am considerat atunci oportun ca România să adere la acest proiect având în vedere progresele ţării noastre în cercetarea ştiinţifică din domeniul medicinei, biologiei, neuroștiințelor și calculatoarelor”, ne spune profesorul Ioan Dumitrache cum s-a născut ideea înființării GRCC.
În Iași, București, Cluj, Timișoara, Craiova există deja o infrastructură pentru cercetarea creierului uman și grupuri interdisciplinare de cercetare, unde colaborează atât biologi, cât și specialiști în neuroștiințe, neurologie, neuro-informatică, neuro-tehnologie, chimiști, matematicieni și fizicieni. În momentul de față GRCC are atât un portofoliu de teme, cât și o infrastructură disponibilă pentru cercetare, și, poate cel mai important lucru, cercetători capabili să dezvolte cercetări în domeniu de nivel internațional.
„Programele de cercetare din colectivul pe care îl coordonez au dezvoltat modele capabile să pună în evidență funcționarea creierului ca sistem multiagent”, ne trezește profesorul Ioan Dumitrache dorința de a afla mai mult.

Care este scopul acestor cercetări? În momentul în care se va înțelege mecanismul de funcționare al creierului, ce perspective se deschid, ce aplicații vor fi posibile?
Dacă vom înțelege mecanismele de funcționare, vom afla și cum apar anomalii sau stări patologice și astfel vom putea preveni sau trata anumite boli, precum Alzheimer, Parkinson sau epilepsia. De asemenea, este posibil ca după ce vom înțelege funcționarea creierului să trecem la o nouă generație de sisteme de procesare a informațiilor și cunoștințelor. Există perspectiva creării unei noi generații de calculatoare, care se bazează pe principii pe care noi le identificăm la nivel cortical. Așadar vor putea fi dezvoltate aplicații de ordin medical și aplicații tehnologice, dar important este să pătrundem în intimitatea creierului fără să-i afectăm comportamentul.

Care este noutatea pe care o aduce Grupul Român pentru Cercetarea Creierului?
Ideea noastră este să punem bazele unui Centru pentru Studiul Creierului și să dezvoltăm un program care să ne permită să aderăm, într-un timp relativ scurt, la Human Brain Project. Deja s-au definit un număr de platforme, grupuri de cercetare pe diversele teme mari ale cercetării creierului. În cadrul acestui proiect, grupul nostru ar putea identifica direcţii de cercetare valorificând astfel potenţialul uman de care dispunem, aducând astfel contribuţii atât la dezvolarea cunoaşterii în domeniu, cât şi la tratarea anumitor maladii neurologice, cum ar fi boala Alzheimer, epilepsie, boala Parkinson. În mod concret, bazat pe rezultatele colectivelor coordonate de grupul GRCC în domeniul tehnic, echipa română ar putea lansa programe de cercetare în domeniul roboticii cognitive, vederii computaţionale, precum şi de dezvoltare a unor tehnologii noi de prelucrare a informaţiilor şi cunoştiinţelor având la bază mecanismele prelucrării la nivel cortical. În toamna acestui an vom organiza a doua conferință în domeniul neuro-științelor, unde vom stabili o tematică și o direcție, pe care să o urmărim în studiile grupurilor noastre de cercetare.
Prin crearea acestui „Grup pentru Cercetarea Creierului”, sperăm să aducem alături de noi foști absolvenți ai universităților din România, cercetători de vârf din lume, care se ocupă de aceste probleme.

Cine vor fi beneficiarii unor astfel de cercetări?
Cercetările vor putea duce la crearea unor noi materiale, a unor noi tehnologii. Vor apărea mașini noi, sisteme de calcul, sisteme artificiale cu performanțe apropiate de cele umane. O categorie de beneficiari ar fi în domeniul medical, doctorii care vor folosi descoperirile pentru tratarea sau prevenirea maladiei Parkinson, Alzheimer sau epilepsiei. La nivel global, rezultatele cercetării ar putea să aibă un impact cu totul special asupra evoluției științei și tehnologiei pentru că, odată ce vom înțelege cum se comportă un asemenea sistem ultracomplex, vom putea crea sisteme cu performațe similare.
Cu cât vom înțelege mai bine cine suntem, cum funcționăm, sau cum procesăm informaţia la nivel cortical, cu atât vom avea o calitate a vieții mult mai bună. De fapt interacțiunea între mașini și oameni este o realitate. Se trece la o nouă revoluție industrială, „Industry 4.0”, deja lansată de guvernul german. Industry 4.0 își are originea într-un proiect de strategie high-tech a Germaniei, ce vizează promovarea computerizării fabricației. Unii compară Industry 4.0 cu cea de a patra revoluție industrială, care va fi reprezentată de internet of things, cloud computing și sistemele interactive dintre om și mașină, practic o conexiune între sistemele biologice și fizice.
În 1926 Tesla spunea că atunci când toate obiectele de pe Pământ vor fi interconectate, vom crea, de fapt, un creier imens la nivel global (huge brain). Ne îndreptăm către acel moment cu pași repezi, prin intermediul internet of things, internetul serviciilor, internetul datelor. Aceste sisteme de prelucrare a unor cantități imense de date vor contribui la crearea acestui huge brain și atunci vom trăi într-o cu totul altă lume, vom fi un sistem sociotehnic.

Dumneavoastră în ce direcție considerați că ne vom îndrepta?
Eu susțin ideea că mai devreme sau mai târziu vom trăi într-o societate formată din agenți: unii naturali, oamenii, și alții artificiali, creați de noi și suficient de „deștepți” încât să comunice şi şă colaboreze cu noi, oamenii.
Pe planetă viețuiesc peste 7 miliarde de oameni și poate mai mult de 1/3 din ei nu știu carte și nu sunt compatibili cu această tehnologie care evoluează foarte repede. Deja există o mare discrepanță între oamenii care populează planeta. Categoric că lipsa de hrană și de apă vor conduce la mutații, cei care nu știu carte vor veni peste ceilalți și vor genera o avalanșă, astfel că tehnologia va crea o problemă majoră pentru toată populația globului. În acest context va fi necesară o politică de alfabetizare și de ridicare a nivelului de cunoaștere a tuturor cetățenilor, la nivel global, pentru a fi compatibili cu tehnologia care se dezvoltă, pentru a nu trăi în izolare.

Revenind la Grupul pentru Studiul Creierului. Înființarea sa va oferi cercetării interdisciplinare noi fronturi de evoluție…
Perspectivele sunt imense. Fără o cecetare inter și transdisciplinară nu se mai pot obține rezultate speciale. Avem nevoie de specialiștii din biologie, de farmacologi, de specialiștii din neuroștiințe, de doctori, de neurologi, care înțeleg bine ce se întâmplă la nivel structural-fiziologic, avem nevoie de matematicieni, de fizicieni, de ingineri de sistem pentru a înțelelge un sistem de mare complexitate și interacțiunea dintre diversele subsisteme. Avem de asemenea nevoie de specialiști în computer science, ca să înțelegem cum se prelucrează în paralel asemenea cantități de informație, cum se stochează și cum se readuce informația în timp real, atunci când este solicitată. În programul lansat la nivelul grupului de cercetare creat am văzut creierul ca un sistem multiagent, considerând că există la nivel cortical module funcționale cu responsabilitate foarte clară.
Impactul major al cercetărilor din domeniu va fi asupra calculatoarelor, unde se așteaptă apariția unei noi generații de calculatoarele, care au la bază inteligența moleculară şi modul de prelucrare a informaţiei şi cunoştiinţelor, sisteme de calcul mai puțin costisitoare, cu consum minim de energie și cu siguranță mai mare în funcționare.

Cum privesc studenții dumneavoastră această direcție de cercetare? Cum îi implicați în acest grup?
Studenţii sunt deschişi, sunt preoculati de tot ce este nou şi noi, profesorii, încercam să îi aducem la zi cu diverse cursuri care prezintă noutăţile în domeniu. Aproximativ 10-15 % din cursurile predate de mine şi de colaboratorii mei menţionează aceste tehnici şi programele noi de cercetare lansate la nivel global în domeniu. Astfel studenţii sunt stimulați spre cercetarea de avangardă, atât în ceea ce priveşte partea fundamentală, cât şi cea aplicativă. La programele doctorale şi de master sunt lansate teme din neuro-științe, neuro-tehnologie, sisteme inteligente, robotică cognitivă, interfaţa om-maşină şi altele.
Ultima teză de doctorat coordonată a abordat modelarea proceselor de creație la nivel cortical. Lucrarea de doctorat a definit un cadru conceptual privind creaţia artistică apelând la tehnologii din domeniul programării evoluţioniste. Concret, această lucrare prezintă un program complex pentru creaţia artistică (desen, pictură, sculptură, etc) folosind algoritmii genetici.



Parerea ta conteaza:

(0/5, 0 voturi)

Lasa un comentariu



trimite