A brain in a supercomputer | Henry Markram

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TED


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번역: Soonho Kong 검토: Eunyoung Lim
00:18
Our mission is to build
0
18330
3000
우리의 사명은 인간의 두뇌에 관한
00:21
a detailed, realistic
1
21330
2000
구체적이고 사실적인
00:23
computer model of the human brain.
2
23330
2000
컴퓨터 모델을 만들어내는 것입니다.
00:25
And we've done, in the past four years,
3
25330
3000
그리고 우리는 지난 4년동안
00:28
a proof of concept
4
28330
2000
설치류 두뇌의 조그마한 부분에 대한
00:30
on a small part of the rodent brain,
5
30330
3000
우리의 모델에 대해 증명해 왔습니다.
00:33
and with this proof of concept we are now scaling the project up
6
33330
3000
그리고 이 증명을 토대로, 우리는 이 프로젝트를
00:36
to reach the human brain.
7
36330
3000
인간의 두뇌로 확장시키는 일을 진행하고 있습니다
00:39
Why are we doing this?
8
39330
2000
우리가 왜 이 일을 하는 것일까요?
00:41
There are three important reasons.
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41330
2000
거기에는 세 가지 중요한 이유가 있습니다.
00:43
The first is, it's essential for us to understand the human brain
10
43330
4000
첫번째로, 사회적으로 번영하기 위해서는
00:47
if we do want to get along in society,
11
47330
2000
인간의 두뇌를 이해하는 것은 필수적입니다.
00:49
and I think that it is a key step in evolution.
12
49330
4000
그리고 저는 이것이 진화의 핵심적인 단계일 것으로 생각합니다.
00:53
The second reason is,
13
53330
2000
두번째 이유는,
00:55
we cannot keep doing animal experimentation forever,
14
55330
6000
우리가 언제까지 동물 실험을 계속할 수는 없기 때문입니다.
01:01
and we have to embody all our data and all our knowledge
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61330
4000
우리는 우리의 모든 자료와 지식들을 구체화하여
01:05
into a working model.
16
65330
3000
실제로 작동하는 모델을 만들 필요가 있습니다.
01:08
It's like a Noah's Ark. It's like an archive.
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68330
4000
이것은 마치 노아의 방주와 같습니다. 이것은 마치 문서 보관소와 같죠.
01:12
And the third reason is that there are two billion people on the planet
18
72330
3000
세번째 이유는 지구상에 정신 질환으로 고통받는
01:15
that are affected by mental disorder,
19
75330
4000
20억의 사람들이 있고
01:19
and the drugs that are used today
20
79330
2000
그들이 사용하고 있는 약물은
01:21
are largely empirical.
21
81330
2000
대부분 모델에 의존하는 것이 아닌 실험에 의존한 것이기 때문입니다.
01:23
I think that we can come up with very concrete solutions on
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83330
3000
제가 생각하기에는 우리는 정신질환들을 치료하는
01:26
how to treat disorders.
23
86330
3000
매우 구체적인 해결책을 만들어낼 수 있을 것입니다.
01:29
Now, even at this stage,
24
89330
3000
지금, 현재의 상태에서도,
01:32
we can use the brain model
25
92330
2000
우리는 두뇌 모델을 이용하여서
01:34
to explore some fundamental questions
26
94330
3000
두뇌가 어떻게 작동하는지에 대한
01:37
about how the brain works.
27
97330
2000
기본적인 질문들을 탐구할 수 있습니다.
01:39
And here, at TED, for the first time,
28
99330
2000
그리고 여기 TED에서 최초로
01:41
I'd like to share with you how we're addressing
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101330
2000
저는 여러분과 함께 우리가 어떻게 많은 이론 중에서
01:43
one theory -- there are many theories --
30
103330
3000
하나의 이론 -- 많은 이론들이 있지만요 --
01:46
one theory of how the brain works.
31
106330
4000
하나의 이론을 다루고 있는지 설명하려 합니다.
01:50
So, this theory is that the brain
32
110330
4000
이 이론은 두뇌가
01:54
creates, builds, a version of the universe,
33
114330
6000
또 다른 우주를 창조하고 만들어낸다는 것입니다.
02:00
and projects this version of the universe,
34
120330
3000
그리고 이 또 다른 우주를
02:03
like a bubble, all around us.
35
123330
4000
우리 주변에 거품과 같은 형태로 투영시킵니다.
02:07
Now, this is of course a topic of philosophical debate for centuries.
36
127330
4000
자, 이것은 물론 수세기 동안 계속되어온 철학적 논쟁입니다.
02:11
But, for the first time, we can actually address this,
37
131330
3000
하지만, 처음으로, 우리는 실제로 이 문제를
02:14
with brain simulation,
38
134330
2000
두뇌 시뮬레이션을 통해서 다룰 수 있게 되었습니다
02:16
and ask very systematic and rigorous questions,
39
136330
4000
그리고 우리는 매우 체계적이고 엄밀한 질문들을 통해서
02:20
whether this theory could possibly be true.
40
140330
4000
이 이론이 참일 수 있는지를 알아볼 수 있습니다.
02:24
The reason why the moon is huge on the horizon
41
144330
3000
달이 지평선에서 거대해 보이는 이유는
02:27
is simply because our perceptual bubble
42
147330
3000
단순히 우리의 지각 거품이
02:30
does not stretch out 380,000 kilometers.
43
150330
4000
380,000 킬로미터만큼 뻗어나가지 못하기 때문입니다.
02:34
It runs out of space.
44
154330
2000
용량이 부족한 것입니다.
02:36
And so what we do is we compare the buildings
45
156330
4000
그래서 우리가 실제로 하는 것은 우리의 지각 거품안에서
02:40
within our perceptual bubble,
46
160330
2000
건물들과 크기를 비교하는 것입니다.
02:42
and we make a decision.
47
162330
2000
그리고 판단하게 됩니다.
02:44
We make a decision it's that big,
48
164330
2000
우리는 그 정도 크기라 판단하게 됩니다.
02:46
even though it's not that big.
49
166330
2000
실제로 그 정도 크기가 아니어도 말이죠.
02:48
And what that illustrates
50
168330
2000
그리고 이것이 시사하는 바는
02:50
is that decisions are the key things
51
170330
2000
판단들이야 말로 우리의 지각 거품을 지탱하는
02:52
that support our perceptual bubble. It keeps it alive.
52
172330
5000
핵심적인 것이라는 사실입니다. 판단이 지각 거품을 살아있게 합니다.
02:57
Without decisions you cannot see, you cannot think,
53
177330
2000
판단없이는 여러분은 볼 수도 없고, 생각할 수도 없고,
02:59
you cannot feel.
54
179330
2000
느낄 수도 없습니다.
03:01
And you may think that anesthetics work
55
181330
2000
물론 여러분은 이렇게 생각할 수 있습니다.
03:03
by sending you into some deep sleep,
56
183330
3000
마취를 하면, 여러분을 깊은 잠에 들게 한다거나
03:06
or by blocking your receptors so that you don't feel pain,
57
186330
3000
혹은 여러분의 감각 기관들을 막아서 고통을 느끼지 못하게 한다고 생각할 수 있습니다.
03:09
but in fact most anesthetics don't work that way.
58
189330
3000
하지만 사실 대부분의 마취제들은 그러한 방식으로 작용하지 않습니다.
03:12
What they do is they introduce a noise
59
192330
3000
실제로 마취제가 하는 것은 두뇌에 잡음을 퍼뜨려
03:15
into the brain so that the neurons cannot understand each other.
60
195330
3000
뉴런들이 서로를 이해할 수 없도록 하는 것입니다.
03:18
They are confused,
61
198330
2000
뉴런들은 혼란스럽게 되고,
03:20
and you cannot make a decision.
62
200330
3000
여러분은 어떠한 판단을 내릴 수 없습니다.
03:23
So, while you're trying to make up your mind
63
203330
3000
그래서 여러분이 마음을 정하려고 노력하는 동안에
03:26
what the doctor, the surgeon, is doing
64
206330
2000
의사는 여러분의 몸을 난도질하고,
03:28
while he's hacking away at your body, he's long gone.
65
208330
2000
벌써 오래 전에 다 끝내고 가게 됩니다.
03:30
He's at home having tea.
66
210330
2000
그는 집에서 차를 마시고 있겠지요.
03:32
(Laughter)
67
212330
2000
(웃음)
03:34
So, when you walk up to a door and you open it,
68
214330
3000
그러므로 여러분이 문을 향해 걸어가서 문을 열게 되었을 때
03:37
what you compulsively have to do to perceive
69
217330
3000
지각처리를 위해 위해서 반드시 해야하는 것은
03:40
is to make decisions,
70
220330
2000
판단을 하는 것입니다.
03:42
thousands of decisions about the size of the room,
71
222330
3000
방의 크기와, 벽,
03:45
the walls, the height, the objects in this room.
72
225330
3000
높이, 방 안의 물체들에 대한 수천개의 판단을 하는 것입니다.
03:48
99 percent of what you see
73
228330
3000
여러분이 보는 것의 99%는
03:51
is not what comes in through the eyes.
74
231330
4000
여러분의 눈을 통해서 들어오는 것이 아닙니다.
03:55
It is what you infer about that room.
75
235330
4000
그것은 여러분이 방에 대해서 추론해낸 것입니다.
03:59
So I can say, with some certainty,
76
239330
4000
저는 어느 정도 분명하게 말할 수 있습니다.
04:03
"I think, therefore I am."
77
243330
3000
"나는 생각한다. 그러므로 나는 존재한다."
04:06
But I cannot say, "You think, therefore you are,"
78
246330
4000
그러나 저는 이렇게 말할 수 는 없습니다, "당신은 생각한다, 그러므로 당신은 존재한다."
04:10
because "you" are within my perceptual bubble.
79
250330
5000
왜냐하면 여러분은 나의 지각 거품안에 존재하기 때문입니다.
04:15
Now, we can speculate and philosophize this,
80
255330
3000
이제, 우리는 이것에 대해서 깊이 생각하고, 철학적으로 설명할 수 있습니다.
04:18
but we don't actually have to for the next hundred years.
81
258330
3000
하지만, 앞으로 몇백년동안 이것을 실제로 할 필요는 없습니다.
04:21
We can ask a very concrete question.
82
261330
2000
우리는 매우 구체적인 하나의 질문을 할 수 있습니다.
04:23
"Can the brain build such a perception?"
83
263330
4000
"두뇌가 그러한 지각을 만들어낼 수 있을까?"
04:27
Is it capable of doing it?
84
267330
2000
두뇌가 그러한 것을 할 수 있을까요?
04:29
Does it have the substance to do it?
85
269330
2000
두뇌가 그것을 위한 실체를 가지고 있을까요?
04:31
And that's what I'm going to describe to you today.
86
271330
3000
그것이 제가 오늘 여러분에게 설명하고자 하는 것입니다.
04:34
So, it took the universe 11 billion years to build the brain.
87
274330
4000
우주는 두뇌를 만들기 위해서 110억년의 시간이 들었습니다.
04:38
It had to improve it a little bit.
88
278330
2000
우주는 두뇌를 조금 개선시켜야 했습니다.
04:40
It had to add to the frontal part, so that you would have instincts,
89
280330
3000
본능을 가지게 하기 위해서 전두엽을 크게할 필요가 있었습니다.
04:43
because they had to cope on land.
90
283330
3000
왜냐하면 생명체가 육지에서 살아가야 했으니까요.
04:46
But the real big step was the neocortex.
91
286330
4000
하지만 정말 큰 단계는 신피질이었습니다.
04:50
It's a new brain. You needed it.
92
290330
2000
이것은 새로운 두뇌입니다. 우리는 이것이 필요했습니다.
04:52
The mammals needed it
93
292330
2000
포유류들에게 필요한 것이었죠.
04:54
because they had to cope with parenthood,
94
294330
4000
왜냐하면 그들은
04:58
social interactions,
95
298330
2000
사회적인 교류인
05:00
complex cognitive functions.
96
300330
3000
부모 자식간의 관계를 잘 이뤄야 했기 때문입니다.
05:03
So, you can think of the neocortex
97
303330
2000
따라서 여러분은 신피질을
05:05
actually as the ultimate solution today,
98
305330
5000
우주가 만들어낸
05:10
of the universe as we know it.
99
310330
3000
오늘날의 최종적인 해결책이라고 생각할 수 있습니다.
05:13
It's the pinnacle, it's the final product
100
313330
2000
이것은 정점입니다. 이것은 우주가 지금까지 만들어낸
05:15
that the universe has produced.
101
315330
4000
마지막 작품입니다.
05:19
It was so successful in evolution
102
319330
2000
이것은 진화에 있어서 매우 성공적이어서
05:21
that from mouse to man it expanded
103
321330
2000
쥐에서 인간까지 신피질은
05:23
about a thousandfold in terms of the numbers of neurons,
104
323330
3000
이 가공할만한 조직을 만들기 위해서
05:26
to produce this almost frightening
105
326330
3000
뉴런의 개수로 볼 때에
05:29
organ, structure.
106
329330
3000
약 1,000배 확장되었습니다.
05:32
And it has not stopped its evolutionary path.
107
332330
3000
그리고 이것은 진화의 과정을 멈추지 않았습니다.
05:35
In fact, the neocortex in the human brain
108
335330
2000
사실, 인간 두뇌의 신피질은
05:37
is evolving at an enormous speed.
109
337330
3000
놀라운 속도로 진화하고 있습니다.
05:40
If you zoom into the surface of the neocortex,
110
340330
2000
신피질의 표면을 확대하면
05:42
you discover that it's made up of little modules,
111
342330
3000
그것이 마치 컴퓨터의 G5 프로세서들과 같은
05:45
G5 processors, like in a computer.
112
345330
2000
작은 모듈들로 구성되어 있다는 것을 발견하게 될 것입니다.
05:47
But there are about a million of them.
113
347330
3000
그러나 거기에는 약 100만개의 모듈들이 있습니다.
05:50
They were so successful in evolution
114
350330
2000
이 모듈들은 진화에 성공하여
05:52
that what we did was to duplicate them
115
352330
2000
우리는 그들을 계속해서 점점 더 복제해나갔습니다.
05:54
over and over and add more and more of them to the brain
116
354330
2000
우리의 두개골이 허락하는 공간이
05:56
until we ran out of space in the skull.
117
356330
3000
부족할 때까지 말입니다.
05:59
And the brain started to fold in on itself,
118
359330
2000
그리하여 두뇌는 접혀지기 시작했습니다,
06:01
and that's why the neocortex is so highly convoluted.
119
361330
3000
신피질이 굉장히 말려있는 이유가 바로 이것이죠.
06:04
We're just packing in columns,
120
364330
2000
이것들을 기둥 형태로 잘 표장하여
06:06
so that we'd have more neocortical columns
121
366330
3000
더 많은 신피질 기둥을 생성하고
06:09
to perform more complex functions.
122
369330
3000
더 복잡한 기능을 수행할 수 있게 되었습니다.
06:12
So you can think of the neocortex actually as
123
372330
2000
신피질을
06:14
a massive grand piano,
124
374330
2000
백만개의 건반이 있는 거대한 그랜드 피아노처럼
06:16
a million-key grand piano.
125
376330
3000
생각해 보십시오.
06:19
Each of these neocortical columns
126
379330
2000
각각의 신피질 기둥들은
06:21
would produce a note.
127
381330
2000
하나의 음표를 만들어 냅니다.
06:23
You stimulate it; it produces a symphony.
128
383330
3000
여러분이 음표를 자극하면 교향곡을 연주합니다.
06:26
But it's not just a symphony of perception.
129
386330
3000
하지만 이것은 단지 지각의 교향곡이 아닙니다.
06:29
It's a symphony of your universe, your reality.
130
389330
3000
여러분의 우주에 대한, 여러분의 실제에 대한 교향곡인 것이죠.
06:32
Now, of course it takes years to learn how
131
392330
3000
자, 물론 백만개의 건반을 가진
06:35
to master a grand piano with a million keys.
132
395330
3000
그랜드 피아노를 숙달하는 데에는 수년의 시간이 필요합니다.
06:38
That's why you have to send your kids to good schools,
133
398330
2000
이것이 바로 여러분들이 자녀들을 좋은 학교,
06:40
hopefully eventually to Oxford.
134
400330
2000
결국 옥스퍼드에 보내기를 바라는 이유인 것이죠.
06:42
But it's not only education.
135
402330
3000
하지만 이것은 단지 교육에서만이 아닙니다.
06:45
It's also genetics.
136
405330
2000
유전학에서도 마찬가지입니다.
06:47
You may be born lucky,
137
407330
2000
여러분은 아마 운 좋게 태어났거나,
06:49
where you know how to master your neocortical column,
138
409330
4000
신피질 기둥들을 잘 다루는 방법을 알고 있다면,
06:53
and you can play a fantastic symphony.
139
413330
2000
환상적인 교향곡을 연주할 수 있을 것입니다.
06:55
In fact, there is a new theory of autism
140
415330
3000
사실, 자폐증에 대한 새로운 이론이 있습니다,
06:58
called the "intense world" theory,
141
418330
2000
이것은 "강렬한 세계"라는 이론인데
07:00
which suggests that the neocortical columns are super-columns.
142
420330
4000
신피질 기둥들이 초-기둥들임을 제시하고 있습니다.
07:04
They are highly reactive, and they are super-plastic,
143
424330
4000
초기둥들은 굉장히 민감하고, 매우 유연합니다.
07:08
and so the autists are probably capable of
144
428330
3000
그래서 자폐증 환자들은 아마도
07:11
building and learning a symphony
145
431330
2000
우리가 상식적으로 이해할 수 없는
07:13
which is unthinkable for us.
146
433330
2000
교향곡들을 만들어내고 배울 수 있는 것입니다.
07:15
But you can also understand
147
435330
2000
이렇게도 이해할 수 있습니다.
07:17
that if you have a disease
148
437330
2000
이러한 그러한 기둥들 중 하나가
07:19
within one of these columns,
149
439330
2000
어떤 병이 있다면,
07:21
the note is going to be off.
150
441330
2000
그 기둥이 만들어내는 음에 문제가 생게 되는 것이죠.
07:23
The perception, the symphony that you create
151
443330
2000
지각 처리, 즉 연주하는 교향곡에
07:25
is going to be corrupted,
152
445330
2000
문제가 생기게 되고
07:27
and you will have symptoms of disease.
153
447330
3000
질병의 징후들을 가지게 될 것입니다.
07:30
So, the Holy Grail for neuroscience
154
450330
4000
결국, 신경 과학의 궁극의 목표는
07:34
is really to understand the design of the neocoritical column --
155
454330
4000
신피질 기둥들의 디자인을 이해하는 것입니다.
07:38
and it's not just for neuroscience;
156
458330
2000
그리고 이는 단순히 신경 과학을 위한 것만은 아닙니다.
07:40
it's perhaps to understand perception, to understand reality,
157
460330
3000
아마도 지각을 이해하고, 실제를 이해하고,
07:43
and perhaps to even also understand physical reality.
158
463330
4000
아마도 심지어 물리적인 실제를 이해하는 일입니다.
07:47
So, what we did was, for the past 15 years,
159
467330
3000
그래서 우리가 지난 15년동안
07:50
was to dissect out the neocortex, systematically.
160
470330
4000
신피질을 체계적으로 해부했습니다.
07:54
It's a bit like going and cataloging a piece of the rainforest.
161
474330
4000
이것은 마치 열대우림에 대한 카달로그 한편을 작업하는 것과 같습니다.
07:58
How many trees does it have?
162
478330
2000
열대우림에 얼마나 많은 나무들이 있나?
08:00
What shapes are the trees?
163
480330
2000
나무들이 어떠한 형태인가?
08:02
How many of each type of tree do you have? Where are they positioned?
164
482330
3000
나무들이 각 유형별로 얼마나 많이 있나? 어디에 분포되어 있나?
08:05
But it's a bit more than cataloging because you actually have to
165
485330
2000
하지만 신피질은 이러한 카달로그를 만드는 것 이상으로 어려운데요,
08:07
describe and discover all the rules of communication,
166
487330
4000
뉴런들이 단순히 임의의 어떤 다른 뉴런과 연결된 것이 아니므로,
08:11
the rules of connectivity,
167
491330
2000
뉴런들이 서로 의사소통하고 연결되는 모든 규칙들을
08:13
because the neurons don't just like to connect with any neuron.
168
493330
3000
실제로 설명하고 밝혀내야 하기 때문입니다.
08:16
They choose very carefully who they connect with.
169
496330
3000
뉴런들은 매우 신중하게 어떤 뉴런과 연결할지를 선택합니다.
08:19
It's also more than cataloging
170
499330
3000
이것 또한 카달로그를 만드는 것보다 더 복잡한 일입니다,
08:22
because you actually have to build three-dimensional
171
502330
2000
왜냐하면 신피질에 대한 3차원 디지털 모델을
08:24
digital models of them.
172
504330
2000
만들어야 하기 때문입니다.
08:26
And we did that for tens of thousands of neurons,
173
506330
2000
그리하여 우리는 수만 여 개의 뉴런들,
08:28
built digital models of all the different types
174
508330
3000
우리가 발견한 여러 유형들의 뉴런에 대한
08:31
of neurons we came across.
175
511330
2000
디지털 모델을 만들었습니다.
08:33
And once you have that, you can actually
176
513330
2000
일단 모형만 있으면,
08:35
begin to build the neocortical column.
177
515330
4000
실제로 신피질 기둥을 만들어낼 수 있습니다.
08:39
And here we're coiling them up.
178
519330
3000
여기 이렇게 만들고 있죠.
08:42
But as you do this, what you see
179
522330
3000
여러분이 보시듯이,
08:45
is that the branches intersect
180
525330
2000
수백만여 개의 지점에서
08:47
actually in millions of locations,
181
527330
3000
가지들이 교차합니다.
08:50
and at each of these intersections
182
530330
3000
그리고 각각의 교차점에서
08:53
they can form a synapse.
183
533330
2000
뉴런은 시냅스를 형성할 수 있습니다.
08:55
And a synapse is a chemical location
184
535330
2000
시냅스는 화학적인 장소로
08:57
where they communicate with each other.
185
537330
3000
뉴런들이 서로 소통하는 곳입니다.
09:00
And these synapses together
186
540330
2000
그리고 이러한 시냅스들은 서로
09:02
form the network
187
542330
2000
두뇌 네트워크,
09:04
or the circuit of the brain.
188
544330
3000
혹은 두뇌 회로를 이루게 됩니다.
09:07
Now, the circuit, you could also think of as
189
547330
4000
그 회로를 두뇌의 직물처럼
09:11
the fabric of the brain.
190
551330
2000
생각해도 좋습니다.
09:13
And when you think of the fabric of the brain,
191
553330
3000
여러분이 두뇌의 직물 구조로 생각한다면,
09:16
the structure, how is it built? What is the pattern of the carpet?
192
556330
4000
그것은 어떻게 만들어졌을까요? 그 카펫의 패턴은 어떤 것일까요?
09:20
You realize that this poses
193
560330
2000
여러분은 이러한 질문이 두뇌에 관한
09:22
a fundamental challenge to any theory of the brain,
194
562330
4000
모든 이론에 대하여 본질적으로 도전한다는 것을 깨닫게 됩니다.
09:26
and especially to a theory that says
195
566330
2000
특히나 어떠한 실체가 이 카펫으로부터,
09:28
that there is some reality that emerges
196
568330
2000
특별한 패턴을 지닌 특별한 카펫으로부터
09:30
out of this carpet, out of this particular carpet
197
570330
3000
나온다고 이야기하는 이론에 대한
09:33
with a particular pattern.
198
573330
2000
본질적인 도전인 것이죠.
09:35
The reason is because the most important design secret of the brain
199
575330
3000
그 이유는 두뇌 설계의 가장 큰 비밀이 바로
09:38
is diversity.
200
578330
2000
다양성이기 때문입니다.
09:40
Every neuron is different.
201
580330
2000
모든 뉴런들은 서로 다릅니다.
09:42
It's the same in the forest. Every pine tree is different.
202
582330
2000
이것은 숲에서도 마찬가지입니다. 모든 소나무들은 서로 다릅니다.
09:44
You may have many different types of trees,
203
584330
2000
여러분은 아마도 서로 다른 종류의 나무들을 가지고 있을 것입니다.
09:46
but every pine tree is different. And in the brain it's the same.
204
586330
3000
하지만 모든 소나무들은 서로 다릅니다. 두뇌의 경우에도 마찬가지입니다.
09:49
So there is no neuron in my brain that is the same as another,
205
589330
3000
제 머리 속에 있는 어떠한 뉴런도 다른 뉴런과 똑같지 않고,
09:52
and there is no neuron in my brain that is the same as in yours.
206
592330
3000
제 머리 속에 있는 어떠한 뉴런도 여러분의 것과 같지 않습니다.
09:55
And your neurons are not going to be oriented and positioned
207
595330
3000
그리고 여러분 뉴런들도 결코 같은 곳에 위치하거나
09:58
in exactly the same way.
208
598330
2000
같은 방향으로 위치하지 않을 것입니다.
10:00
And you may have more or less neurons.
209
600330
2000
여러분이 더 많거나 혹은 더 적은 뉴런을 갖고 있을 수도 있구요.
10:02
So it's very unlikely
210
602330
2000
즉, 여러분이 똑같은 직물, 똑같은 회로를
10:04
that you got the same fabric, the same circuitry.
211
604330
4000
가지고 있지는 않을 것 입니다.
10:08
So, how could we possibly create a reality
212
608330
2000
그렇다면 어떻게 우리는 서로를 이해할 수 있는
10:10
that we can even understand each other?
213
610330
3000
실체를 만들어 낼 수 있는 것일까요?
10:13
Well, we don't have to speculate.
214
613330
2000
깊이 생각해볼 필요도 없습니다.
10:15
We can look at all 10 million synapses now.
215
615330
3000
우리는 1,000만개의 시냅스를 지금 살펴볼 수 있습니다.
10:18
We can look at the fabric. And we can change neurons.
216
618330
3000
그 직물을 살펴볼 수도 있고, 뉴런들을 바꿔볼 수 있습니다.
10:21
We can use different neurons with different variations.
217
621330
2000
여러 뉴런들을 다르게 변형하여 사용해 볼 수 있습니다.
10:23
We can position them in different places,
218
623330
2000
뉴런들을 서로 다른 곳에 위치시킬 수 있고
10:25
orient them in different places.
219
625330
2000
서로 다른 방향을 바라보도록 위치시킬 수 있습니다.
10:27
We can use less or more of them.
220
627330
2000
더 많은, 적은 뉴런을 이용할 수 있습니다.
10:29
And when we do that
221
629330
2000
그리고 이렇게 해보면
10:31
what we discovered is that the circuitry does change.
222
631330
3000
그 회로가 변한다는 것을 발견하였습니다.
10:34
But the pattern of how the circuitry is designed does not.
223
634330
7000
하지만 회로가 디자인된 패턴은 변하지 않았습니다.
10:41
So, the fabric of the brain,
224
641330
2000
그래서 두뇌의 직물은
10:43
even though your brain may be smaller, bigger,
225
643330
2000
여러분의 두뇌가 작든 크든
10:45
it may have different types of neurons,
226
645330
3000
서로 다른 종류의 뉴런을 가지고 있든,
10:48
different morphologies of neurons,
227
648330
2000
서로 다른 형태의 뉴런을 가지고 있든,
10:50
we actually do share
228
650330
3000
우리는 서로 공통의 직물을
10:53
the same fabric.
229
653330
2000
공유하고 있습니다.
10:55
And we think this is species-specific,
230
655330
2000
이는 종에 특화된 성질로
10:57
which means that that could explain
231
657330
2000
서로 다른 종들 간에 의사 소통이
10:59
why we can't communicate across species.
232
659330
2000
불가능한 이유를 설명합니다.
11:01
So, let's switch it on. But to do it, what you have to do
233
661330
3000
자, 이걸 한 번 켜봅시다. 이런 것들을 설명하기 위해
11:04
is you have to make this come alive.
234
664330
2000
우리가 해야 할 일은 이들을 실제로 재현하는 것이죠.
11:06
We make it come alive
235
666330
2000
우리는 여러 수학 수식들을 통해서
11:08
with equations, a lot of mathematics.
236
668330
2000
이것을 구체화합니다.
11:10
And, in fact, the equations that make neurons into electrical generators
237
670330
4000
사실, 뉴런을 전기적 신호로 변형하는 모형은
11:14
were discovered by two Cambridge Nobel Laureates.
238
674330
3000
두 명의 캠브리지 출신 노벨상 수상자들이 이미 밝혀내었습니다.
11:17
So, we have the mathematics to make neurons come alive.
239
677330
3000
즉, 뉴런을 재현할 수 있는 수학적 모형이 있는 것이죠.
11:20
We also have the mathematics to describe
240
680330
2000
또한 뉴런들이 정보를 모으는 방법을
11:22
how neurons collect information,
241
682330
3000
설명하는 수학적 모형과
11:25
and how they create a little lightning bolt
242
685330
3000
뉴런들이 소량의 전기를 일으켜
11:28
to communicate with each other.
243
688330
2000
서로 의사소통하는 방법을 설명하는 수학적 모형도 있습니다.
11:30
And when they get to the synapse,
244
690330
2000
그래서 그 신호가 시냅스에 도달했을 때에
11:32
what they do is they effectively,
245
692330
2000
뉴런들이 하는 일은 효과적으로,
11:34
literally, shock the synapse.
246
694330
3000
말그대로, 시냅스에 쇼크를 주는 일입니다.
11:37
It's like electrical shock
247
697330
2000
이것은 마치 전기적인 쇼크와 같은데요,
11:39
that releases the chemicals from these synapses.
248
699330
3000
화학 물질들을 시냅스로부터 방출되게 만듭니다.
11:42
And we've got the mathematics to describe this process.
249
702330
3000
우리는 수학적 모형을 통해 이러한 처리방식을 설명해 왔습니다.
11:45
So we can describe the communication between the neurons.
250
705330
4000
그리하여 우리는 뉴런간의 의사소통을 기술할 수 있습니다.
11:49
There literally are only a handful
251
709330
3000
이건 단지, 말그대로
11:52
of equations that you need to simulate
252
712330
2000
신피질의 행동을 시뮬레이션하는데 필요한
11:54
the activity of the neocortex.
253
714330
2000
아주 소수의 수학적 모형이 있을 뿐입니다.
11:56
But what you do need is a very big computer.
254
716330
3000
하지만 여러분에게 필요한 것은 매우 거대한 컴퓨터 입니다.
11:59
And in fact you need one laptop
255
719330
2000
그리고 사실 한 개의 뉴런을 계산하는 데에는
12:01
to do all the calculations just for one neuron.
256
721330
3000
노트북 한 대가 필요합니다.
12:04
So you need 10,000 laptops.
257
724330
2000
즉, 신피질을 계산하기 위해서는 노트북 10,000대가 필요한 것이죠.
12:06
So where do you go? You go to IBM,
258
726330
2000
그렇다면 어디로 가야 하죠? IBM으로 가겠죠.
12:08
and you get a supercomputer, because they know how to take
259
728330
2000
그리고선 슈퍼 컴퓨터를 구하게 됩니다. 왜냐하면 IBM에서는
12:10
10,000 laptops and put it into the size of a refrigerator.
260
730330
4000
노트북 10,000대를 냉장고만한 크기에 넣는 방법을 알고 있기 때문입니다.
12:14
So now we have this Blue Gene supercomputer.
261
734330
3000
자, 우리에겐 이 블루진 슈퍼 컴퓨터가 있습니다.
12:17
We can load up all the neurons,
262
737330
2000
우리는 모든 뉴런들의 정보를 컴퓨터에 올려,
12:19
each one on to its processor,
263
739330
2000
각각의 뉴런을 각각의 프로세서에 할당하고
12:21
and fire it up, and see what happens.
264
741330
4000
이들을 가동시킨 후, 무슨 일이 일어나는지를 살펴볼 수 있습니다.
12:25
Take the magic carpet for a ride.
265
745330
3000
마법 양탄자를 타고 날아가보죠.
12:28
Here we activate it. And this gives the first glimpse
266
748330
3000
이제 이것을 활성화 시킵니다. 이건
12:31
of what is happening in your brain
267
751330
2000
시뮬레이션을 실행할 때
12:33
when there is a stimulation.
268
753330
2000
여러분의 두뇌에서 일어나는 초기 일면을 보여주죠.
12:35
It's the first view.
269
755330
2000
이건 첫번째 모습입니다.
12:37
Now, when you look at that the first time, you think,
270
757330
2000
여러분이 이것을 처음 볼 때에, 아마 이렇게 생각하겠죠
12:39
"My god. How is reality coming out of that?"
271
759330
5000
"오 맙소사, 어떻게 실제가 이렇게 나타날까?"
12:44
But, in fact, you can start,
272
764330
3000
신피질 기둥들을 훈련시키지 않았더라도,
12:47
even though we haven't trained this neocortical column
273
767330
4000
사실 여러분은 어떤 실제를 만들어내기
12:51
to create a specific reality.
274
771330
2000
시작할 것입니다.
12:53
But we can ask, "Where is the rose?"
275
773330
4000
우리는 물을 수 있습니다, "장미는 어디에 있나요?"
12:57
We can ask, "Where is it inside,
276
777330
2000
우리는 물을 수 있습니다, "만약 우리가 두뇌를 그림과 함께 자극한다면
12:59
if we stimulate it with a picture?"
277
779330
3000
장미는 그안 어디에 있을까요?"
13:02
Where is it inside the neocortex?
278
782330
2000
신피질안 어디에 있을까요?
13:04
Ultimately it's got to be there if we stimulated it with it.
279
784330
4000
우리가 두뇌를 장미 그림으로 자극한다면 장미는 신피질 안에 분명히 있기 마련입니다.
13:08
So, the way that we can look at that
280
788330
2000
즉, 우리가 장미를 보는 방법은
13:10
is to ignore the neurons, ignore the synapses,
281
790330
3000
뉴런을 무시하고, 시냅스를 무시하고,
13:13
and look just at the raw electrical activity.
282
793330
2000
단지 전기적인 신호만을 보는 것입니다.
13:15
Because that is what it's creating.
283
795330
2000
왜냐하면 그것이 실제로 두뇌가 만들어낸 것이기 때문입니다.
13:17
It's creating electrical patterns.
284
797330
2000
즉, 전기적인 패턴을 만들어 냅니다.
13:19
So when we did this,
285
799330
2000
우리가 전기적 패턴을 만들었을 때,
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we indeed, for the first time,
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2000
우리는 몰론 처음에는
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saw these ghost-like structures:
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3000
유령과 같은 구조를 보게 되었습니다
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electrical objects appearing
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3000
신피질 기둥안에 나타나는
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within the neocortical column.
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3000
전기적인 객체를 말입니다.
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And it's these electrical objects
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3000
그리고 바로 이 전기적인 객체들이
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that are holding all the information about
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3000
두뇌가 자극을 받았을 때에
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whatever stimulated it.
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3000
가지는 모든 정보를 가지고 있습니다.
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And then when we zoomed into this,
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2000
그리고 우리가 이것들을 확대하면,
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it's like a veritable universe.
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4000
이것은 마치 실제 우주와 같습니다.
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So the next step
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2000
그래서 다음 단계는
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is just to take these brain coordinates
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4000
이러한 두뇌 좌표들을 찾아내어서
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and to project them into perceptual space.
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4000
그것들을 실제 지각 가능한 공간에 투영시키는 것입니다.
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And if you do that,
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2000
그리고 그렇게 한다면
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you will be able to step inside
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2000
여러분은 바로 그 두뇌의 일부를 통해,
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the reality that is created
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2000
기계에 의해 창조된 세계의
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by this machine,
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843330
2000
내부로
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by this piece of the brain.
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3000
들어가 볼 수 있을 것 입니다
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So, in summary,
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2000
즉, 요약한다면
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I think that the universe may have --
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2000
저는 우주가 아마도
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it's possible --
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2000
- 아마도 -
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evolved a brain to see itself,
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3000
두뇌가 스스로를 바라볼 수 있도록 진화시켰다고 생각합니다.
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which may be a first step in becoming aware of itself.
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5000
그리고 그것이 스스로를 인식하는 첫번째 단계일 것입니다.
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There is a lot more to do to test these theories,
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이러한 이론들과 다른 이론들을
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and to test any other theories.
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시험하기 위해서 할 일이 많이 있습니다.
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But I hope that you are at least partly convinced
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하지만 저는 여러분들이 적어도 부분적으로는
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that it is not impossible to build a brain.
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두뇌를 만들어내는 것이 불가능하지 않다고 생각하셨으면 합니다.
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We can do it within 10 years,
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2000
우리는 이것을 10년 안에 할 수 있을 것 입니다
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and if we do succeed,
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그리고 우리가 성공한다면
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we will send to TED, in 10 years,
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2000
우리는 10년안에 TED에
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a hologram to talk to you. Thank you.
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여러분에게 말을 거는 홀로그램을 보내겠습니다. 감사합니다.
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(Applause)
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(박수)
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