Kwabena Boahen: Making a computer that works like the brain

96,376 views ・ 2008-07-30

TED


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

المترجم: Mohamed Achraf BEN MOHAMED المدقّق: Anwar Dafa-Alla
00:18
I got my first computer when I was a teenager growing up in Accra,
0
18330
5000
حصلت على أول حاسوب عندما كنت مراهقا في أكرا ،
00:23
and it was a really cool device.
1
23330
3000
وكان جهازا رائعا حقا.
00:26
You could play games with it. You could program it in BASIC.
2
26330
5000
يمكنك أن نستعمله لتشغيل ألعاب، يمكنك برمجته باستعمال لغة الباسيك.
00:31
And I was fascinated.
3
31330
2000
وقد كنت مفتونا به.
00:33
So I went into the library to figure out how did this thing work.
4
33330
6000
لذلك ذهبت إلى المكتبة لمعرفة كيف يعمل هذا الشيء.
00:39
I read about how the CPU is constantly shuffling data back and forth
5
39330
5000
قرأت كيف تنقل وحدة المعالجة المركزية بشكل مستمر البيانات ذهابا وإيابا
00:44
between the memory, the RAM and the ALU,
6
44330
4000
بين الذاكرة ، RAM و ALU ،
00:48
the arithmetic and logic unit.
7
48330
2000
وحدة العمليات الحسابية والمنطقية.
00:50
And I thought to myself, this CPU really has to work like crazy
8
50330
4000
وقلت لنفسي ، على وحدة المعالجة المركزية أن تعمل بجنون
00:54
just to keep all this data moving through the system.
9
54330
4000
فقط للحفاظ على جميع هذه البيانات التي تمر عبر النظام.
00:58
But nobody was really worried about this.
10
58330
3000
ولكن لا أحد كان يشعر بالقلق ازاء هذا الواقع.
01:01
When computers were first introduced,
11
61330
2000
عندما عرضت أجهزة الكمبيوتر لأول مرة ،
01:03
they were said to be a million times faster than neurons.
12
63330
3000
قيل انها ستكون أسرع مليون مرة من الخلايا العصبية.
01:06
People were really excited. They thought they would soon outstrip
13
66330
5000
و قد بهر الناس حقا، كانوا يعتقدون أنهم سوف يتجاوزون قريبا
01:11
the capacity of the brain.
14
71330
3000
قدرة الدماغ.
01:14
This is a quote, actually, from Alan Turing:
15
74330
3000
هذا اقتباس من آلان تورنج :
01:17
"In 30 years, it will be as easy to ask a computer a question
16
77330
4000
"في غضون 30 سنة، سيكون من السهل أن نسأل جهاز كمبيوتر،
01:21
as to ask a person."
17
81330
2000
كما نسأل أي شخص ".
01:23
This was in 1946. And now, in 2007, it's still not true.
18
83330
7000
هذا كان في عام 1946. والآن في عام 2007 ، لا يزال هذا غير صحيح.
01:30
And so, the question is, why aren't we really seeing
19
90330
4000
والسؤال هو ، لماذا لا يمكننا رؤية
01:34
this kind of power in computers that we see in the brain?
20
94330
4000
هذه الدرجة من الطاقة في أجهزة الكمبيوتر كالتي نراها في الدماغ؟
01:38
What people didn't realize, and I'm just beginning to realize right now,
21
98330
4000
ما لا يدركه الناس ، وما بدأت أدركه أنا للتو،
01:42
is that we pay a huge price for the speed
22
102330
2000
هو أننا ندفع ثمنا كبيرا للسرعة ،
01:44
that we claim is a big advantage of these computers.
23
104330
4000
وهو ما ندعي أنه الميزة الكبيرة لهذه الحواسيب.
01:48
Let's take a look at some numbers.
24
108330
2000
دعونا نلقي نظرة على بعض الأرقام.
01:50
This is Blue Gene, the fastest computer in the world.
25
110330
4000
هذا هو بلو جين ، الكمبيوتر الأسرع في العالم.
01:54
It's got 120,000 processors; they can basically process
26
114330
5000
يحتوي على 120،000 معالجا؛ يمكنه عمليا معالجة
01:59
10 quadrillion bits of information per second.
27
119330
3000
10 كدريليون بت من المعلومات في الثانية الواحدة.
02:02
That's 10 to the sixteenth. And they consume one and a half megawatts of power.
28
122330
7000
هذا يمثل 10 قوة 16. كما أنها تستهلك ميجاوات ونصف من الكهرباء
02:09
So that would be really great, if you could add that
29
129330
3000
سيكون عظيما حقا ، لو تمكنا من اضافة هذا
02:12
to the production capacity in Tanzania.
30
132330
2000
لقدرة الإنتاج في تنزانيا.
02:14
It would really boost the economy.
31
134330
2000
بالتأكيد سيعزز هذا الاقتصاد.
02:16
Just to go back to the States,
32
136330
4000
بالعودة إلى الولايات المتحدة،
02:20
if you translate the amount of power or electricity
33
140330
2000
اذا قارنا كمية الطاقة أو الكهرباء
02:22
this computer uses to the amount of households in the States,
34
142330
3000
التي يستخدمها هذا الكمبيوتر بما تستهلكه الأسر في الولايات المتحدة ،
02:25
you get 1,200 households in the U.S.
35
145330
4000
تحصل على 1،200 أسرة في الولايات المتحدة ،
02:29
That's how much power this computer uses.
36
149330
2000
هذا مدى القوة التي يستخدمها هذا الكمبيوتر.
02:31
Now, let's compare this with the brain.
37
151330
3000
الآن ، دعونا نقارن هذا مع الدماغ.
02:34
This is a picture of, actually Rory Sayres' girlfriend's brain.
38
154330
5000
هذه صورة دماغ صديقة روري سايرس .
02:39
Rory is a graduate student at Stanford.
39
159330
2000
روري هو طالب دراسات عليا في جامعة ستانفورد.
02:41
He studies the brain using MRI, and he claims that
40
161330
4000
قام بدراسة الدماغ باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي ، ويدعي أن
02:45
this is the most beautiful brain that he has ever scanned.
41
165330
3000
هذا هو أجمل دماغ قام بمسحه ضوئيا.
02:48
(Laughter)
42
168330
2000
(ضحك)
02:50
So that's true love, right there.
43
170330
3000
هذا ما نسميه الحب الحقيقي.
02:53
Now, how much computation does the brain do?
44
173330
3000
الآن ، كم يقدر عدد العمليات الحسابية التي يستطيع الدماغ القيام بها؟
02:56
I estimate 10 to the 16 bits per second,
45
176330
2000
اقدر هذا من 10 قوة 16 بت في الثانية
02:58
which is actually about very similar to what Blue Gene does.
46
178330
4000
و هذا في الواقع مشابه جدا لما يستطيع بلو جين القيام به.
03:02
So that's the question. The question is, how much --
47
182330
2000
اذن هذا هو السؤال. السؤال هو ، كم --
03:04
they are doing a similar amount of processing, similar amount of data --
48
184330
3000
علما انهم يستهلكون كمية مماثلة من الطاقة وكمية مماثلة من البيانات --
03:07
the question is how much energy or electricity does the brain use?
49
187330
5000
السؤال هو كم من الطاقة أو الكهرباء يستهلك الدماغ؟
03:12
And it's actually as much as your laptop computer:
50
192330
3000
انه في الواقع يستهلك نفس القدر الذي يستهلكه الكمبيوتر المحمول :
03:15
it's just 10 watts.
51
195330
2000
فقط 10 واط.
03:17
So what we are doing right now with computers
52
197330
3000
لذلك ما نقوم به الآن مع أجهزة الكمبيوتر ،
03:20
with the energy consumed by 1,200 houses,
53
200330
3000
مع الطاقة التي يستهلكها 1،200 منزل ،
03:23
the brain is doing with the energy consumed by your laptop.
54
203330
5000
يقوم به الدماغ مستهلكا الطاقة التي يستهلكها جهاز كمبيوتر محمول.
03:28
So the question is, how is the brain able to achieve this kind of efficiency?
55
208330
3000
لذا فإن السؤال هو ، كيف يتمكن الدماغ من تحقيق هذا المستوى من الكفاءة؟
03:31
And let me just summarize. So the bottom line:
56
211330
2000
واسمحوا لي أن ألخص. بالنهاية اذن :
03:33
the brain processes information using 100,000 times less energy
57
213330
4000
يقوم الدماغ بمعالجة المعلومات باستخدام 100،000 مرة اقل من الطاقة
03:37
than we do right now with this computer technology that we have.
58
217330
4000
مما نستطيع القيام به حاليا مع تكنولوجيا الكمبيوتر التي لدينا.
03:41
How is the brain able to do this?
59
221330
2000
كيف يمكن للدماغ أن يفعل بذلك؟
03:43
Let's just take a look about how the brain works,
60
223330
3000
دعونا نلقي نظرة حول كيفية عمل الدماغ ،
03:46
and then I'll compare that with how computers work.
61
226330
4000
وبعد ذلك سوف نقارن ذلك مع كيفية عمل أجهزة الكمبيوتر.
03:50
So, this clip is from the PBS series, "The Secret Life of the Brain."
62
230330
4000
هذا مقطع من مسلسل تلفزيوني ، "الحياة السرية للدماغ".
03:54
It shows you these cells that process information.
63
234330
3000
تبين لنا الخلايا التي تقوم بعملية معالجة المعلومات.
03:57
They are called neurons.
64
237330
1000
وهي تسمى الخلايا العصبية.
03:58
They send little pulses of electricity down their processes to each other,
65
238330
6000
وهي ترسل نبضة صغيرة من الكهرباء لبعضهما البعض ،
04:04
and where they contact each other, those little pulses
66
244330
2000
وحيث يتصل بعضها ببعض ، تتمكن هذه النبضات الكهربائية الصغيرة
04:06
of electricity can jump from one neuron to the other.
67
246330
2000
من القفز من خلية إلى أخرى.
04:08
That process is called a synapse.
68
248330
3000
هذه العملية تسمى المشبك.
04:11
You've got this huge network of cells interacting with each other --
69
251330
2000
و لدينا هذه الشبكة الهائلة من الخلايا التي تتفاعل مع بعضها البعض ،
04:13
about 100 million of them,
70
253330
2000
حوالي 100 مليون منهم ،
04:15
sending about 10 quadrillion of these pulses around every second.
71
255330
4000
تقوم بارسال نحو 10 كوادريليون من هذه النبضات كل ثانية.
04:19
And that's basically what's going on in your brain right now as you're watching this.
72
259330
6000
وهذا بالضبط ما يحدث في أدمغتكم حاليا بينما تشاهدون هذا.
04:25
How does that compare with the way computers work?
73
265330
2000
كيف يمكن أن نقارن بين هذا وطريقة عمل أجهزة الكمبيوتر ؟
04:27
In the computer, you have all the data
74
267330
2000
في جهاز الكمبيوتر كل البيانات
04:29
going through the central processing unit,
75
269330
2000
تمر عبر وحدة المعالجة المركزية ،
04:31
and any piece of data basically has to go through that bottleneck,
76
271330
3000
وأي جزء من البيانات عليها المرور عبر عنق الزجاجة.
04:34
whereas in the brain, what you have is these neurons,
77
274330
4000
في حين أنه في الدماغ ، لديك هذه الخلايا العصبية
04:38
and the data just really flows through a network of connections
78
278330
4000
و البيانات تتدفق خلال شبكة اتصالات
04:42
among the neurons. There's no bottleneck here.
79
282330
2000
عبر الخلايا العصبية ، ولا مكان لأي اختناق هناك.
04:44
It's really a network in the literal sense of the word.
80
284330
4000
انها حقا شبكة بالمعنى الحرفي للكلمة.
04:48
The net is doing the work in the brain.
81
288330
4000
الشبكة تقوم بالعمل في الدماغ.
04:52
If you just look at these two pictures,
82
292330
2000
اذا ألقينا نظرة على هذين الصورتين ،
04:54
these kind of words pop into your mind.
83
294330
2000
يخطر ببالك هذا النوع من الكلمات.
04:56
This is serial and it's rigid -- it's like cars on a freeway,
84
296330
4000
هذا متسلسل وهو جامد : انها تشبه سيارات على الطريق السريع --
05:00
everything has to happen in lockstep --
85
300330
3000
كل شيء يجب أن يحدث بدون تفكير.
05:03
whereas this is parallel and it's fluid.
86
303330
2000
في حين أن هذا متوازي و سلس.
05:05
Information processing is very dynamic and adaptive.
87
305330
3000
معالجة المعلومات حيوية جدا وقابلة للتكيف.
05:08
So I'm not the first to figure this out. This is a quote from Brian Eno:
88
308330
4000
لست أول من اكتشف هذا. هذا اقتباس من براين إينو :
05:12
"the problem with computers is that there is not enough Africa in them."
89
312330
4000
"المشكلة مع أجهزة الكمبيوتر هو أنها لا تشبه افريقيا كثيرا".
05:16
(Laughter)
90
316330
6000
(ضحك)
05:22
Brian actually said this in 1995.
91
322330
3000
قال بريان هذا في عام 1995.
05:25
And nobody was listening then,
92
325330
3000
ولا أحد كان يستمع لذلك ،
05:28
but now people are beginning to listen
93
328330
2000
ولكن الآن بدأ الناس بالاستماع
05:30
because there's a pressing, technological problem that we face.
94
330330
5000
لان هناك مشكلة تكنولوجية ملحة نواجهها الآن.
05:35
And I'll just take you through that a little bit in the next few slides.
95
335330
5000
وسأبين لكم ذلك من خلال بعض الشرائح القليلة القادمة.
05:40
This is -- it's actually really this remarkable convergence
96
340330
4000
هذا -- انه يمثل حقا هذا التقارب الملحوظ
05:44
between the devices that we use to compute in computers,
97
344330
5000
بين الأجهزة التي نستخدمها لحساب في أجهزة الكمبيوتر ،
05:49
and the devices that our brains use to compute.
98
349330
4000
والأجهزة التي تستخدمها أدمغتنا للحساب.
05:53
The devices that computers use are what's called a transistor.
99
353330
4000
الأجهزة التي تستخدمها أجهزة الكمبيوتر هي ما يسمى جهاز الترانزستور.
05:57
This electrode here, called the gate, controls the flow of current
100
357330
4000
هذا القطب هنا ، يدعا البوابة ، للتحكم في التدفق
06:01
from the source to the drain -- these two electrodes.
101
361330
3000
من المصدر الى المسرب ، وهذين القطبين.
06:04
And that current, electrical current,
102
364330
2000
هذا التيار الكهربائي ،
06:06
is carried by electrons, just like in your house and so on.
103
366330
6000
تحمله الالكترونات ، تماما كما في بيتك ، وهلم جرا.
06:12
And what you have here is, when you actually turn on the gate,
104
372330
5000
وهنا ، عندما تفتح البوابة ،
06:17
you get an increase in the amount of current, and you get a steady flow of current.
105
377330
4000
يمكنك الحصول على زيادة في كمية التدفق ، ويمكنك الحصول على تدفق مستمر.
06:21
And when you turn off the gate, there's no current flowing through the device.
106
381330
4000
وعندما تقوم بإيقاف تشغيل البوابة ، لن يكون هناك تتدفق من خلال الجهاز.
06:25
Your computer uses this presence of current to represent a one,
107
385330
5000
الكمبيوتر يستخدم وجود هذا التدفق ليمثل الرقم واحد،
06:30
and the absence of current to represent a zero.
108
390330
4000
وعدم وجوده لتمثيل الرقم صفر.
06:34
Now, what's happening is that as transistors are getting smaller and smaller and smaller,
109
394330
6000
الآن ، ما يحدث هو أنه يتم الحصول على ترانزستورات أصغر وأصغر وأصغر ،
06:40
they no longer behave like this.
110
400330
2000
لذلك لم تعد تتصرف على هذا النحو.
06:42
In fact, they are starting to behave like the device that neurons use to compute,
111
402330
5000
في الواقع ، أنها بدأت تتصرف مثل الخلايا العصبية،
06:47
which is called an ion channel.
112
407330
2000
وهو ما يسمى قناة الأيون.
06:49
And this is a little protein molecule.
113
409330
2000
وهذا جزء صغير من البروتين.
06:51
I mean, neurons have thousands of these.
114
411330
4000
يعني ، الخلايا العصبية لديها الآلاف منها.
06:55
And it sits in the membrane of the cell and it's got a pore in it.
115
415330
4000
وهي توجد في غشاء الخلية ، وبينهما مسام.
06:59
And these are individual potassium ions
116
419330
3000
وهذه ايونات بوتاسيوم الفردية ،
07:02
that are flowing through that pore.
117
422330
2000
التي تتدفق من خلال تلك المسام.
07:04
Now, this pore can open and close.
118
424330
2000
الآن ، يمكن لهذه المسام أن تفتح وتغلق.
07:06
But, when it's open, because these ions have to line up
119
426330
5000
ولكن ، عندما يكون مفتوحا ، وذلك لأن هذه الأيونات يجب أن تصطف
07:11
and flow through, one at a time, you get a kind of sporadic, not steady --
120
431330
5000
وتتدفق واحدة بعد الاخرى، يمكنك الحصول على نوع متفرق ، وغير ثابت --
07:16
it's a sporadic flow of current.
121
436330
3000
انه تدفق متفرق للكهرباء.
07:19
And even when you close the pore -- which neurons can do,
122
439330
3000
وحتى عند إغلاق المسام -- وهو ما يمكن للخلايا العصبية أن تفعله ،
07:22
they can open and close these pores to generate electrical activity --
123
442330
5000
يمكنهم فتح وإغلاق هذه المسامات لتوليد النشاط الكهربائي --
07:27
even when it's closed, because these ions are so small,
124
447330
3000
حتى عندما تكون مغلقة، وذلك لأن هذه الأيونات صغيرة للغاية ،
07:30
they can actually sneak through, a few can sneak through at a time.
125
450330
3000
يمكنهم فعليا عن طريق التسلل ، عدد قليل يمكنه التسلل عبرها في وقت واحد.
07:33
So, what you have is that when the pore is open,
126
453330
3000
ما نحصل عليه هو أنه عندما يتم فتح المسام ،
07:36
you get some current sometimes.
127
456330
2000
يمكنك الحصول أحيانا على بعض التدفق.
07:38
These are your ones, but you've got a few zeros thrown in.
128
458330
3000
هذه بعض منها، ولكننا حصلنا على بعض الأصفار.
07:41
And when it's closed, you have a zero,
129
461330
4000
وعندما تكون مغلقة ، نحصل على الصفر ،
07:45
but you have a few ones thrown in.
130
465330
3000
ولكن لديك عدد قليل منها، حسنا.
07:48
Now, this is starting to happen in transistors.
131
468330
3000
الآن، بدأ يحدث هذا في الترانزستورات.
07:51
And the reason why that's happening is that, right now, in 2007 --
132
471330
5000
والسبب في ذلك هو أنه، الى حد الآن في عام 2007 ،
07:56
the technology that we are using -- a transistor is big enough
133
476330
4000
بالنسبة للتكنولوجيا التي نستخدمها ، الترانزستور هي كبيرة بما يكفي
08:00
that several electrons can flow through the channel simultaneously, side by side.
134
480330
5000
للسماح للإلكترونات أن تتدفق عبر القناة في وقت واحد ، جنبا الى جنب.
08:05
In fact, there's about 12 electrons can all be flowing this way.
135
485330
4000
في الواقع ، هناك حوالي 12 إلكترونا يمكنها أن تتدفق بهذه الطريقة.
08:09
And that means that a transistor corresponds
136
489330
2000
وهذا يعني أن الترانزستور يقابل
08:11
to about 12 ion channels in parallel.
137
491330
3000
نحو 12 قناة أيون متوازية.
08:14
Now, in a few years time, by 2015, we will shrink transistors so much.
138
494330
5000
الآن،و في غضون سنوات قليلة، بحلول عام 2015،سوف تتقلص الترانزستورات كثيرا.
08:19
This is what Intel does to keep adding more cores onto the chip.
139
499330
5000
هذا ما تفعله إنتل لإضافة المزيد من النوى في الشريحة ،
08:24
Or your memory sticks that you have now can carry one gigabyte
140
504330
3000
أو عصي الذاكرة التي لديك الآن يمكن أن تخزن واحد غيغابايت
08:27
of stuff on them -- before, it was 256.
141
507330
2000
من الاشياء عليها -- في الماضي كانت سعتها 256.
08:29
Transistors are getting smaller to allow this to happen,
142
509330
3000
الترانزستورات صارت أصغر فأصغر للسماح لهذا أن يحدث ،
08:32
and technology has really benefitted from that.
143
512330
3000
والتكنولوجيا قد استفادت من ذلك حقا.
08:35
But what's happening now is that in 2015, the transistor is going to become so small,
144
515330
5000
ولكن ما يحدث الآن هو أن في عام 2015 ، الترانزستور ستصبح صغيرة بدرجة ،
08:40
that it corresponds to only one electron at a time
145
520330
3000
أنه يمكن لإلكترون واحد
08:43
can flow through that channel,
146
523330
2000
أن يتدفق من خلال هذه القناة ،
08:45
and that corresponds to a single ion channel.
147
525330
2000
وهذا ما يمثل قناة أيون واحدة.
08:47
And you start having the same kind of traffic jams that you have in the ion channel.
148
527330
4000
ويصبح لديك نفس النوع من الاختناقات المرورية التي لديك في قناة الأيون ،
08:51
The current will turn on and off at random,
149
531330
3000
الحالية سوف تشتغل وتتوقف عشوائيا ،
08:54
even when it's supposed to be on.
150
534330
2000
حتى عندما كان من المفترض أن تشتغل.
08:56
And that means your computer is going to get
151
536330
2000
ويعني ذلك أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك ستصبح
08:58
its ones and zeros mixed up, and that's going to crash your machine.
152
538330
4000
والآحاد والأصفار فيه مختلطة ، وهذا سوف يحطم الجهاز.
09:02
So, we are at the stage where we
153
542330
4000
لذلك ، ونحن في مرحلة لا يمكننا فيها
09:06
don't really know how to compute with these kinds of devices.
154
546330
3000
أن نعرف حقا كيف نشغل هذا النوع من الأجهزة.
09:09
And the only kind of thing -- the only thing we know right now
155
549330
3000
والشيء الوحيد الذي نعرفه الى حد الآن ،
09:12
that can compute with these kinds of devices are the brain.
156
552330
3000
و الذي يمكنه أن يشتغل مع هذا النوع من الأجهزة ، هو الدماغ.
09:15
OK, so a computer picks a specific item of data from memory,
157
555330
4000
حسنا ، فجهاز الكمبيوتر يختار عنصر معين من البيانات من الذاكرة ،
09:19
it sends it into the processor or the ALU,
158
559330
3000
ويرسلها الى المعالج أو للوحدة الحسابية و المنطقية ،
09:22
and then it puts the result back into memory.
159
562330
2000
ومن ثم يعيد النتيجة إلى الذاكرة.
09:24
That's the red path that's highlighted.
160
564330
2000
هذا هو مسار هذا الضوء الأحمر.
09:26
The way brains work, I told you all, you have got all these neurons.
161
566330
4000
طريقة عمل الدماغ ، لدينا كل هذه الخلايا العصبية.
09:30
And the way they represent information is
162
570330
2000
والطريقة التي تعرض بها المعلومات
09:32
they break up that data into little pieces
163
572330
2000
يتم تقسيم تلك البيانات إلى قطع صغيرة
09:34
that are represented by pulses and different neurons.
164
574330
3000
والتي تمثلها مختلف النبضات والخلايا العصبية.
09:37
So you have all these pieces of data
165
577330
2000
بحيث يكون لديك كل هذه القطع من البيانات
09:39
distributed throughout the network.
166
579330
2000
موزعة على جميع أنحاء الشبكة.
09:41
And then the way that you process that data to get a result
167
581330
3000
ومن ثم الطريقة التي يمكنك معالجة تلك البيانات للحصول على نتيجة
09:44
is that you translate this pattern of activity into a new pattern of activity,
168
584330
4000
هو بترجمة هذا النمط من النشاط إلى نمط جديد من النشاط ،
09:48
just by it flowing through the network.
169
588330
3000
انه فقط من خلال تدفقه عبر الشبكة.
09:51
So you set up these connections
170
591330
2000
لذلك تنشئ هذه الاتصالات ،
09:53
such that the input pattern just flows
171
593330
3000
مثل تدفق نمط الإدخال
09:56
and generates the output pattern.
172
596330
2000
ويولد نمط الانتاج.
09:58
What you see here is that there's these redundant connections.
173
598330
4000
ما نراه هنا هو ان هناك وصلات متكررة .
10:02
So if this piece of data or this piece of the data gets clobbered,
174
602330
4000
حتى إذا فقد جزء من هذه البيانات أو قطعة من البيانات ،
10:06
it doesn't show up over here, these two pieces can activate the missing part
175
606330
5000
فلن يظهر ذلك هنا ، يمكن لهذه القطع استحداث الجزء المفقود
10:11
with these redundant connections.
176
611330
2000
مع هذه الوصلات المتكررة
10:13
So even when you go to these crappy devices
177
613330
2000
حتى عندما تتعامل مع هذه الأجهزة
10:15
where sometimes you want a one and you get a zero, and it doesn't show up,
178
615330
3000
في بعض الأحيان ، حيث تريد الرقم واحد وتحصل على الصفر ،
10:18
there's redundancy in the network
179
618330
2000
هناك تكرار في الشبكة
10:20
that can actually recover the missing information.
180
620330
3000
يجعل من الممكن من استعادة المعلومات المفقودة.
10:23
It makes the brain inherently robust.
181
623330
3000
وهذا يجعل الدماغ بطبيعته قويا.
10:26
What you have here is a system where you store data locally.
182
626330
3000
ما لدينا هنا هو نظام حيث يتم تخزين البيانات محليا.
10:29
And it's brittle, because each of these steps has to be flawless,
183
629330
4000
وهذا نظام هش، وذلك لأن كل خطوة من هذه الخطوات يجب أن تكون خالية من العيوب ،
10:33
otherwise you lose that data, whereas in the brain, you have a system
184
633330
3000
وإلا ستفقد البيانات. في حين أنه في الدماغ ، لدينا نظام
10:36
that stores data in a distributed way, and it's robust.
185
636330
4000
يقوم بتخزين البيانات عن طريق توزيعها ، وهذا نظام قوي.
10:40
What I want to basically talk about is my dream,
186
640330
4000
ما أريد أن أتحدث عنه بالأساس هو حلمي ،
10:44
which is to build a computer that works like the brain.
187
644330
3000
المتمثل في بناء جهاز كمبيوتر يعمل مثل الدماغ.
10:47
This is something that we've been working on for the last couple of years.
188
647330
4000
هذا ما كنا نعمل على تحقيقه في العامين الماضيين.
10:51
And I'm going to show you a system that we designed
189
651330
3000
وسأبين لكم النظام الذي صممناه
10:54
to model the retina,
190
654330
3000
كنموذج لشبكية العين ،
10:57
which is a piece of brain that lines the inside of your eyeball.
191
657330
5000
وهي تمثل قطعة من الدماغ داخل مقلة العين.
11:02
We didn't do this by actually writing code, like you do in a computer.
192
662330
6000
نحن لم نقم بذلك من خلال كتابة برنامج ، كما نفعل في جهاز الكمبيوتر.
11:08
In fact, the processing that happens
193
668330
3000
في الواقع ، المعالجة التي تحدث
11:11
in that little piece of brain is very similar
194
671330
2000
في تلك القطعة الصغيرة من الدماغ هي مشابهة جدا
11:13
to the kind of processing that computers
195
673330
1000
للمعالجة التي تقوم بها أجهزة الكمبيوتر
11:14
do when they stream video over the Internet.
196
674330
4000
عندما تبث الفيديو عبر الإنترنت.
11:18
They want to compress the information --
197
678330
1000
انها تعمل على ضغط المعلومات --
11:19
they just want to send the changes, what's new in the image, and so on --
198
679330
4000
انها تقوم فقط بارسال التغييرات ما هو جديد في الصورة ، وهلم جرا --
11:23
and that is how your eyeball
199
683330
3000
وهذه هي الطريقة التي تمكن المقلة.
11:26
is able to squeeze all that information down to your optic nerve,
200
686330
3000
من ضغط كل تلك المعلومات إلى العصب البصري ،
11:29
to send to the rest of the brain.
201
689330
2000
لترسل إلى بقية المخ.
11:31
Instead of doing this in software, or doing those kinds of algorithms,
202
691330
3000
بدلا من القيام بذلك في البرنامج ، أو كتابة تلك الأنواع من الخوارزميات ،
11:34
we went and talked to neurobiologists
203
694330
3000
ذهبنا وتحدثنا مع مختصين في البيولوجيا العصبية
11:37
who have actually reverse engineered that piece of brain that's called the retina.
204
697330
4000
الذين قاموا بهندسة عكسية لهذه القطعة من الدماغ والتي تسمى شبكية العين.
11:41
And they figured out all the different cells,
205
701330
2000
واكتشفوا جميع انواع الخلايا ،
11:43
and they figured out the network, and we just took that network
206
703330
3000
واكتشفوا الشبكة ، نحن فقط قمنا بأخذ تلك الشبكة
11:46
and we used it as the blueprint for the design of a silicon chip.
207
706330
4000
واستخدمناها كمخطط لتصميم رقاقة السيليكون.
11:50
So now the neurons are represented by little nodes or circuits on the chip,
208
710330
6000
الآن الخلايا العصبية يتم تمثيلها بعقد أو دوائر على الرقاقة ،
11:56
and the connections among the neurons are represented, actually modeled by transistors.
209
716330
5000
والاتصالات بين الخلايا العصبية تتم عن طريق الترانزستورات
12:01
And these transistors are behaving essentially
210
721330
2000
وهذه الترانزيستورات تتصرف أساسا
12:03
just like ion channels behave in the brain.
211
723330
3000
تماما مثلما تتصرف القنوات الأيونية في الدماغ.
12:06
It will give you the same kind of robust architecture that I described.
212
726330
5000
سوف أقدم نفس النوع من البناء القوي الذي وصفته.
12:11
Here is actually what our artificial eye looks like.
213
731330
4000
هذا ما تبدوا عليه العين الاصطناعية.
12:15
The retina chip that we designed sits behind this lens here.
214
735330
5000
رقاقة الشبكية التي قمنا بتصميمها مكانها وراء هذه العدسة هنا.
12:20
And the chip -- I'm going to show you a video
215
740330
2000
ورقاقة – سأعرض عليكم شريط فيديو
12:22
that the silicon retina put out of its output
216
742330
3000
شبكية العين السيليكونية تعطينا النتيجة
12:25
when it was looking at Kareem Zaghloul,
217
745330
3000
عندما كانت تنظر ألى كريم زغلول ،
12:28
who's the student who designed this chip.
218
748330
2000
وهو الطالب الذي صمم هذه الشريحة.
12:30
Let me explain what you're going to see, OK,
219
750330
2000
اسمحوا لي أن أشرح ما سوف ترون.
12:32
because it's putting out different kinds of information,
220
752330
3000
لأنها ستعرض أنواع مختلفة من المعلومات ،
12:35
it's not as straightforward as a camera.
221
755330
2000
انها ليست ببساطة الكاميرا.
12:37
The retina chip extracts four different kinds of information.
222
757330
3000
رقاقة شبكية العين تستخرج أربعة أنواع مختلفة من المعلومات.
12:40
It extracts regions with dark contrast,
223
760330
3000
تستخرج مناطق داكنة ،
12:43
which will show up on the video as red.
224
763330
3000
والتي سوف تظهر في شريط الفيديو باللون الاحمر.
12:46
And it extracts regions with white or light contrast,
225
766330
4000
تستخرج مناطق فاتحة ،
12:50
which will show up on the video as green.
226
770330
2000
والتي سوف تظهر في شريط الفيديو باللون الاخضر
12:52
This is Kareem's dark eyes
227
772330
2000
هذه عيون كريم الداكنة
12:54
and that's the white background that you see here.
228
774330
3000
وهذه هي الخلفية البيضاء التي نراها هنا.
12:57
And then it also extracts movement.
229
777330
2000
ومن ثم فإنها أيضا تستخرج الحركة.
12:59
When Kareem moves his head to the right,
230
779330
2000
عندما يحرك كريم رأسه إلى اليمين ،
13:01
you will see this blue activity there;
231
781330
2000
سنرى هذا النشاط الأزرق هناك ،
13:03
it represents regions where the contrast is increasing in the image,
232
783330
3000
انها تمثل المناطق التي يزيد فيها النقيض في الصورة ،
13:06
that's where it's going from dark to light.
233
786330
3000
ذلك حيث انه سيمر من الداكن الى الفاتح.
13:09
And you also see this yellow activity,
234
789330
2000
ونرى أيضا هذا النشاط الأصفر ،
13:11
which represents regions where contrast is decreasing;
235
791330
4000
وهي تمثل المناطق التي يتناقص فيها النقيض في الصورة ،
13:15
it's going from light to dark.
236
795330
2000
انه سيكون من الفاتح إلى الغامق.
13:17
And these four types of information --
237
797330
3000
وهذه الأنواع الأربعة من المعلومات --
13:20
your optic nerve has about a million fibers in it,
238
800330
4000
لدى العصب البصري نحو مليون من الألياف منها ،
13:24
and 900,000 of those fibers
239
804330
3000
و900،000 من تلك الألياف
13:27
send these four types of information.
240
807330
2000
ترسل هذه الأنواع الأربعة من المعلومات.
13:29
So we are really duplicating the kind of signals that you have on the optic nerve.
241
809330
4000
لذلك نحن نكرر هذا النوع من الاشارات التي لدينا في العصب البصري.
13:33
What you notice here is that these snapshots
242
813330
3000
ما نلاحظه في هذه اللقطات
13:36
taken from the output of the retina chip are very sparse, right?
243
816330
4000
المأخوذة من عمل رقاقة الشبكية هي ضئيلة جدا.
13:40
It doesn't light up green everywhere in the background,
244
820330
2000
هي لا تلون بالأخضر كل مكان في الخلفية ،
13:42
only on the edges, and then in the hair, and so on.
245
822330
3000
فقط على الحواف ، وهلم جرا.
13:45
And this is the same thing you see
246
825330
1000
وهذا نفس الشيء الذي نشاهده
13:46
when people compress video to send: they want to make it very sparse,
247
826330
4000
عندما نضغط الفيديو بقصد إرسالها : نريد جعلها ضئيلة جدا ،
13:50
because that file is smaller. And this is what the retina is doing,
248
830330
3000
لأن هذا الملف هو أصغر. وهذا ما تقوم به في شبكية العين ،
13:53
and it's doing it just with the circuitry, and how this network of neurons
249
833330
4000
وانها تفعل ذلك فقط مع الدوائر ، وكيف أن هذه الشبكة من الخلايا العصبية
13:57
that are interacting in there, which we've captured on the chip.
250
837330
3000
التي هي في التفاعل هناك ، والتي قمنا بامساكها على الرقاقة.
14:00
But the point that I want to make -- I'll show you up here.
251
840330
3000
ولكن النقطة التي أريد أن أذكرها ، سأريكم هنا.
14:03
So this image here is going to look like these ones,
252
843330
3000
فهذه الصورة هنا سوف تبدو مثل هذه هنا ،
14:06
but here I'll show you that we can reconstruct the image,
253
846330
2000
ولكن هنا سأريكم أنه بامكاننا إعادة بناء الصورة ،
14:08
so, you know, you can almost recognize Kareem in that top part there.
254
848330
5000
لذلك، كما تعلمون، يمكنكم تقريبا التعرف على كريم في ذلك الجزء العلوي هناك.
14:13
And so, here you go.
255
853330
2000
هذا هو.
14:24
Yes, so that's the idea.
256
864330
3000
نعم ، اذا هذه هي الفكرة.
14:27
When you stand still, you just see the light and dark contrasts.
257
867330
2000
عندما نتوقف عن الحركة ، ترى فقط تناقض الضوء والظلام .
14:29
But when it's moving back and forth,
258
869330
2000
ولكن عندما تتحرك ذهابا وإيابا ،
14:31
the retina picks up these changes.
259
871330
3000
شبكية العين تلتقط هذه التغيرات.
14:34
And that's why, you know, when you're sitting here
260
874330
1000
ولهذا السبب ، وكما تعلمون ، اذا كنت جالسا هنا
14:35
and something happens in your background,
261
875330
2000
ويحدث شيء ما خلفك ،
14:37
you merely move your eyes to it.
262
877330
2000
فستوجه نظرك مباشرة نحوه.
14:39
There are these cells that detect change
263
879330
2000
توجد هذه الخلايا الحساسة للتغيير
14:41
and you move your attention to it.
264
881330
2000
وهي تقوم بتوجيه انتباهكم نحوه.
14:43
So those are very important for catching somebody
265
883330
2000
لذلك فهي مهمة جدا لاصطياد شخص ما
14:45
who's trying to sneak up on you.
266
885330
2000
يحاول التسلل نحوك.
14:47
Let me just end by saying that this is what happens
267
887330
3000
اسمحوا لي أن أنهي كلامي بالقول إن هذا هو ما يحدث
14:50
when you put Africa in a piano, OK.
268
890330
3000
عند نقحم افريقيا في بيانو ، موافق.
14:53
This is a steel drum here that has been modified,
269
893330
3000
تم تعديل هذا البرميل الصلب هنا ،
14:56
and that's what happens when you put Africa in a piano.
270
896330
3000
وهذا ما يحدث عند وضع افريقيا في البيانو.
14:59
And what I would like us to do is put Africa in the computer,
271
899330
4000
وما أود أن نقوم به ، هو وضع أفريقيا في الكمبيوتر ،
15:03
and come up with a new kind of computer
272
903330
2000
والتوصل الى نوع جديد من الكمبيوتر
15:05
that will generate thought, imagination, be creative and things like that.
273
905330
3000
من شأن هذا أن يولد الفكر والخيال ، أن تكون خلاقة واشياء من هذا القبيل.
15:08
Thank you.
274
908330
2000
شكرا لكم.
15:10
(Applause)
275
910330
2000
(تصفيق).
15:12
Chris Anderson: Question for you, Kwabena.
276
912330
2000
كريس اندرسون : لدي سؤال لك ، كوابينا.
15:14
Do you put together in your mind the work you're doing,
277
914330
4000
هل وضعت في تفكيرك و فيما تفعلونه ،
15:18
the future of Africa, this conference --
278
918330
3000
مستقبل أفريقيا ، وهذا المؤتمر --
15:21
what connections can we make, if any, between them?
279
921330
3000
هل يمكن ايجاد صلات ، إن وجدت ، بينهما؟
15:24
Kwabena Boahen: Yes, like I said at the beginning,
280
924330
2000
كوابينا بواهن : نعم ، وكما قلت في البداية.
15:26
I got my first computer when I was a teenager, growing up in Accra.
281
926330
4000
حصلت على أول حاسوب لي عندما كنت مراهقا يافعا، في أكرا.
15:30
And I had this gut reaction that this was the wrong way to do it.
282
930330
4000
وكان لدي رد فعل غريزي بأن هذه طريقة خاطئة لتحقيق ذلك.
15:34
It was very brute force; it was very inelegant.
283
934330
3000
كان عبارة عن القوة الغاشمة ، ولم يكن ذلك أنيقا بالمرة.
15:37
I don't think that I would've had that reaction,
284
937330
2000
لا أعتقد أنني كنت سأقوم برد الفعل هذا ،
15:39
if I'd grown up reading all this science fiction,
285
939330
3000
إذا كنت قرأت كل هذا الخيال العلمي في صغري ،
15:42
hearing about RD2D2, whatever it was called, and just -- you know,
286
942330
4000
نسمع عن RD2D2 ، أيا كان اسمه ، وفقط -- كما تعلمون ،
15:46
buying into this hype about computers.
287
946330
1000
الشراء في هذا الضجيج أجهزة الكمبيوتر.
15:47
I was coming at it from a different perspective,
288
947330
2000
كنت قادما اليها من منظور مختلف ،
15:49
where I was bringing that different perspective
289
949330
2000
و كان لدي وجهة نظر مختلفة
15:51
to bear on the problem.
290
951330
2000
للتعاطي مع المشكلة.
15:53
And I think a lot of people in Africa have this different perspective,
291
953330
3000
واعتقد ان الكثير من الناس في أفريقيا لديهم وجهة النظر المختلفة هذه ،
15:56
and I think that's going to impact technology.
292
956330
2000
والتي أعتقد أنها سيكون لها أثر على التكنولوجيا.
15:58
And that's going to impact how it's going to evolve.
293
958330
2000
وسيكون لها تأثير على كيفية تطور الامور.
16:00
And I think you're going to be able to see, use that infusion,
294
960330
2000
واعتقد انك ستكون قادرا على رؤية ، واستخدام هذا التسريب ،
16:02
to come up with new things,
295
962330
2000
لتكتشف أشياء جديدة ،
16:04
because you're coming from a different perspective.
296
964330
3000
لأنك قادم من منظور مختلف.
16:07
I think we can contribute. We can dream like everybody else.
297
967330
4000
وأعتقد أننا يمكننا أن تساهم ، يمكننا أن نحلم مثل أي شخص آخر.
16:11
CA: Thanks Kwabena, that was really interesting.
298
971330
2000
كريس اندرسون : شكرا كوابينا ، كان هذا مثيرا للاهتمام حقا.
16:13
Thank you.
299
973330
1000
شكرا لك.
16:14
(Applause)
300
974330
2000
(تصفيق).
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7