Залезут в голову: как в России хотят создать нейроморфные компьютеры
Глава холдинга «Интеррос» Владимир Потанин выделил 500 млн рублей из личных средств на создание научной лаборатории лауреата Нобелевской премии по физике Константина Новоселова. Ученые займутся созданием «умных материалов», которые позволят глубже изучить человеческий мозг и построить нейроморфные компьютеры. Финансирование не прикладной, а фундаментальной науки — редкое явление для российского бизнеса. Что именно хотят сделать исследователи и как это повлияет на будущее страны и мира — в материале «Известий».
Умные материалы
Лаборатория Новоселова появится на базе Московского физико-технического института (МФТИ). Это первый проект Центра изучения мозга и сознания, который прорабатывался с 2020 года. Вклад Владимира Потанина полностью покроет нужды этой лаборатории и ее сотрудников на первые пять лет ее работы.
Исследователи будут работать с материалами, свойства которых можно программировать для определенных целей. В первую очередь речь идет о графене — за опыты с ним Константин Новоселов и Андрей Гейм получили в 2010 году Нобелевскую премию. Это сверхпрочный материал с высокой теплопроводностью, и применять его можно в разных сферах. К примеру, телефон с аккумулятором на основе графена может заряжаться 10 минут.
«В последние несколько лет происходило активное развитие нового направления в физике и науке о материалах — синтез материалов с заданными свойствами. Теперь мы не ограничены теми, что предоставила нам природа, — мы можем создавать новые, с заданными, порой очень нетривиальными, свойствами. Одной из платформ для получения таких материалов стали двумерные кристаллы и гетероструктуры на их основе. В нашей лаборатории мы идем еще дальше — разрабатываем «умные материалы», которые могут сами менять свою структуру и свойства в зависимости от внешних параметров», — пояснил Новоселов.
Лаборатории прежде всего интересно исследование человеческого мозга и создание на основе полученных знаний нейроморфного компьютера, который сможет «думать» почти как человек. Сначала ученые разработают инструментарий — сверхчувствительные сенсоры для снятия сигналов мозга и интерфейсы, а позже и устройство нового поколения.
По словам руководителя центра ученого-физика, члена-корреспондента РАН Тагира Аушева, самые большие прорывы в XXI веке будут сделаны именно в области изучения мозга и сознания. Он добавил, что частное финансирование от бизнеса удобнее, чем государственные гранты:
«Есть возможность концентрироваться на сути, а не на формальных вещах, максимизировать эффективность работы ученого. Вкладываясь в фундаментальную науку, бизнес показывает, что живет не сегодняшним днем, а инвестирует в будущее. То, чем будет заниматься лаборатория, — это исследования, которые дадут результаты в реальном секторе экономике через 10–15 лет», — отметил Аушев.
На стыке физики и биологии
На основе графена ученые создадут искусственные мембраны, имитирующие работу мозга. Это позволит разработать «мозгообразную» инфраструктуру, а на ее основе — нейроморфный процессор, который придет на смену современным. Эти опыты значимы не только для России, но и для всего мира.
Возможность присоединиться к проекту предоставят всем ведущим мировым ученым из смежных отраслей, так как работа ведется на стыке физики и математики, биологии и психологии, нанотехнологий и разработки новых материалов, а также многих других дисциплин.
«Для меня очень важно, что новая лаборатория появится именно в России — стране, в которой я учился и благодаря которой состоялся как ученый. Это открывает для всей российской науки большие перспективы для разработки инновационных решений в области создания программируемых материалов, что даст импульс к развитию технологий для самых разных отраслей российской промышленности», — сказал Константин Новоселов.
Для отечественного бизнеса финансирование фундаментальной, а не прикладной науки пока нетипично. Как правило, предприниматели вкладываются в то, что может принести прибыль или увеличить доход компании в более близкой перспективе, но лаборатория Новоселова нацелена на другое.
«Главная миссия бизнеса — делать жизнь людей лучше. С этой точки зрения поддержка предпринимателями фундаментальной науки позволит создать важный задел на будущее для нашей страны и россиян. Будущие поколения смогут воплотить полученные новые знания в технологии для реальной экономики. Я не рассматриваю поддержку лаборатории Новоселова в качестве своей бизнес-инвестиции, для меня это благотворительность. Но не исключаю того, что в случае успеха мы примем участие в коммерциализации созданных на базе лаборатории технологий и материалов», — объяснил свою заинтересованность в проекте Владимир Потанин.
В перспективе разработки российских ученых найдут применение во многих сферах. К примеру, интерфейс, созданный по типу «человек–компьютер», может помочь парализованным людям приблизиться к нормальной жизни.
Создание лаборатории — ответ на вызовы времени. Во время пандемии работа над внедрением робототехники, компьютерных и дистанционных технологий ускорилась, в медицине всё чаще стали применять искусственный интеллект.
«Одним из главных научных вызовов, стоящих перед человечеством, и сверхзадачей XXI века является понимание механизмов работы человеческого мозга и природы сознания. Несмотря на колоссальный прорыв в вычислительной технике и развитии машинного обучения, человеческий мозг остается на порядки более эффективным, чем любые существующие вычислительные и интеллектуальные системы», — подчеркнул Тагир Аушев.
Лаборатория откроется в Москве к осени. МФТИ предоставит команде Новоселова всё необходимое оборудование. Помогать будут и сотрудники института. Ну а для студентов и аспирантов МФТИ участие в проекте с нобелевским лауреатом станет отличной мотивацией для дальнейшего становления как ученых.
