Kwabena Boahen: Making a computer that works like the brain

96,376 views ・ 2008-07-30

TED


Dubbelklik op de Engelse ondertitels hieronder om de video af te spelen.

Vertaald door: Rik Delaet Nagekeken door: Els De Keyser
00:18
I got my first computer when I was a teenager growing up in Accra,
0
18330
5000
Ik kreeg mijn eerste computer toen ik een tiener was in Accra.
00:23
and it was a really cool device.
1
23330
3000
Een echt cool apparaat.
00:26
You could play games with it. You could program it in BASIC.
2
26330
5000
Je kon er spelletjes op spelen en programmeren in BASIC.
00:31
And I was fascinated.
3
31330
2000
Ik was gefascineerd.
00:33
So I went into the library to figure out how did this thing work.
4
33330
6000
Ik ging naar de bibliotheek om erachter te komen hoe dit ding werkte.
00:39
I read about how the CPU is constantly shuffling data back and forth
5
39330
5000
Ik las hoe de CPU constant gegevens heen en weer schoof
00:44
between the memory, the RAM and the ALU,
6
44330
4000
tussen geheugen, RAM en de ALU,
00:48
the arithmetic and logic unit.
7
48330
2000
de rekenkundige en logische eenheid.
00:50
And I thought to myself, this CPU really has to work like crazy
8
50330
4000
Ik vond dat die CPU als een gek moest werken
00:54
just to keep all this data moving through the system.
9
54330
4000
alleen maar om al die gegevens rond te sturen in het systeem.
00:58
But nobody was really worried about this.
10
58330
3000
Maar niemand maakte zich daar druk over.
01:01
When computers were first introduced,
11
61330
2000
Toen computers voor het eerst werden geïntroduceerd,
01:03
they were said to be a million times faster than neurons.
12
63330
3000
werd gezegd dat ze een miljoen keer sneller waren dan neuronen.
01:06
People were really excited. They thought they would soon outstrip
13
66330
5000
De mensen waren er erg enthousiast over. Ze dachten dat ze spoedig
01:11
the capacity of the brain.
14
71330
3000
de capaciteit van de hersenen zouden overtreffen.
01:14
This is a quote, actually, from Alan Turing:
15
74330
3000
Dit is een citaat van Alan Turing:
01:17
"In 30 years, it will be as easy to ask a computer a question
16
77330
4000
'Over 30 jaar zal het net zo eenvoudig zijn om aan een computer een vraag te stellen
01:21
as to ask a person."
17
81330
2000
als aan een persoon.'
01:23
This was in 1946. And now, in 2007, it's still not true.
18
83330
7000
Dat was in 1946. In 2007 is het nog steeds niet waar.
01:30
And so, the question is, why aren't we really seeing
19
90330
4000
Waarom kunnen computers
01:34
this kind of power in computers that we see in the brain?
20
94330
4000
nog altijd niet wat hersenen kunnen?
01:38
What people didn't realize, and I'm just beginning to realize right now,
21
98330
4000
Wat mensen niet beseften en ik begin het nu pas te beseffen,
01:42
is that we pay a huge price for the speed
22
102330
2000
is dat we een enorme prijs betalen voor de snelheid
01:44
that we claim is a big advantage of these computers.
23
104330
4000
waarvan we beweren dat ze een groot voordeel is van deze computers.
01:48
Let's take a look at some numbers.
24
108330
2000
Laten we eens wat getallen bekijken.
01:50
This is Blue Gene, the fastest computer in the world.
25
110330
4000
Dit is Blue Gene, de snelste computer ter wereld.
01:54
It's got 120,000 processors; they can basically process
26
114330
5000
Hij heeft 120.000 processors. Hij kan in principe
01:59
10 quadrillion bits of information per second.
27
119330
3000
10 biljard bits aan informatie per seconde verwerken.
02:02
That's 10 to the sixteenth. And they consume one and a half megawatts of power.
28
122330
7000
Dat is 10 tot de 16e. Ze verbruiken een vermogen van anderhalf megawatt.
02:09
So that would be really great, if you could add that
29
129330
3000
Het zou echt geweldig zijn als je dat al zou kunnen toevoegen
02:12
to the production capacity in Tanzania.
30
132330
2000
aan de productiecapaciteit van Tanzania.
02:14
It would really boost the economy.
31
134330
2000
Het zou de economie echt stimuleren.
02:16
Just to go back to the States,
32
136330
4000
In de Verenigde Staten
02:20
if you translate the amount of power or electricity
33
140330
2000
zou dat al genoeg zijn
02:22
this computer uses to the amount of households in the States,
34
142330
3000
om 1.200 huishoudens
02:25
you get 1,200 households in the U.S.
35
145330
4000
van stroom te voorzien.
02:29
That's how much power this computer uses.
36
149330
2000
Zoveel vermogen verbruikt deze computer.
02:31
Now, let's compare this with the brain.
37
151330
3000
Laten we dit eens vergelijken met de hersenen.
02:34
This is a picture of, actually Rory Sayres' girlfriend's brain.
38
154330
5000
Dit is een foto van de hersenen van Rory Sayres' vriendin.
02:39
Rory is a graduate student at Stanford.
39
159330
2000
Rory is afgestudeerd aan Stanford.
02:41
He studies the brain using MRI, and he claims that
40
161330
4000
Hij bestudeert de hersenen met behulp van MRI en beweert dat
02:45
this is the most beautiful brain that he has ever scanned.
41
165330
3000
dit is de mooiste hersenen zijn die hij ooit heeft gescand.
02:48
(Laughter)
42
168330
2000
(Gelach)
02:50
So that's true love, right there.
43
170330
3000
Dat is echte liefde.
02:53
Now, how much computation does the brain do?
44
173330
3000
Hoeveel berekeningen doen deze hersenen?
02:56
I estimate 10 to the 16 bits per second,
45
176330
2000
Ik schat 10 tot de 16 bits per seconde.
02:58
which is actually about very similar to what Blue Gene does.
46
178330
4000
Vergelijkbaar met wat Blue Gene doet.
03:02
So that's the question. The question is, how much --
47
182330
2000
Hoeveel verbruiken de hersenen nu
03:04
they are doing a similar amount of processing, similar amount of data --
48
184330
3000
voor het verwerken
03:07
the question is how much energy or electricity does the brain use?
49
187330
5000
van een vergelijkbare hoeveelheid data?
03:12
And it's actually as much as your laptop computer:
50
192330
3000
Ongeveer zoveel als je schootcomputer:
03:15
it's just 10 watts.
51
195330
2000
slechts 10 watt.
03:17
So what we are doing right now with computers
52
197330
3000
Terwijl computers
03:20
with the energy consumed by 1,200 houses,
53
200330
3000
een vermogen van 1.200 huizen verbruiken,
03:23
the brain is doing with the energy consumed by your laptop.
54
203330
5000
doet het brein hetzelfde met het verbruik van een laptop.
03:28
So the question is, how is the brain able to achieve this kind of efficiency?
55
208330
3000
Hoe slaagt het brein erin om dit soort van efficiëntie te bereiken?
03:31
And let me just summarize. So the bottom line:
56
211330
2000
Laat het me even samenvatten. Om het kort te zeggen:
03:33
the brain processes information using 100,000 times less energy
57
213330
4000
hersenen verwerken informatie op een 100.000 keer
03:37
than we do right now with this computer technology that we have.
58
217330
4000
zuiniger manier dan onze computers.
03:41
How is the brain able to do this?
59
221330
2000
Hoe kan dat?
03:43
Let's just take a look about how the brain works,
60
223330
3000
Laten we eens kijken hoe het brein werkt
03:46
and then I'll compare that with how computers work.
61
226330
4000
en dan vergelijk ik dat met hoe computers werken.
03:50
So, this clip is from the PBS series, "The Secret Life of the Brain."
62
230330
4000
Deze clip uit de PBS-serie 'Het Geheime Leven van het Brein'
03:54
It shows you these cells that process information.
63
234330
3000
toont jullie deze cellen die informatie verwerken.
03:57
They are called neurons.
64
237330
1000
Ze heten neuronen.
03:58
They send little pulses of electricity down their processes to each other,
65
238330
6000
Ze sturen kleine elektrische impulsen naar elkaar
04:04
and where they contact each other, those little pulses
66
244330
2000
en waar ze met elkaar in contact staan, springen die kleine pulsen
04:06
of electricity can jump from one neuron to the other.
67
246330
2000
van de ene zenuwcel naar de andere.
04:08
That process is called a synapse.
68
248330
3000
Dat proces heet een synaps.
04:11
You've got this huge network of cells interacting with each other --
69
251330
2000
In dit enorme netwerk van met elkaar inter-agerende cellen
04:13
about 100 million of them,
70
253330
2000
zitten er ongeveer 100 miljoen.
04:15
sending about 10 quadrillion of these pulses around every second.
71
255330
4000
Ze verzenden elke seconde ongeveer tien biljard van deze pulsen.
04:19
And that's basically what's going on in your brain right now as you're watching this.
72
259330
6000
Dat is nu gaande in je hersenen terwijl je dit bekijkt.
04:25
How does that compare with the way computers work?
73
265330
2000
Hoe werkt dat vergeleken met de manier waarop computers werken?
04:27
In the computer, you have all the data
74
267330
2000
In de computer moeten alle gegevens
04:29
going through the central processing unit,
75
269330
2000
de centrale verwerkingseenheid passeren.
04:31
and any piece of data basically has to go through that bottleneck,
76
271330
3000
Elk stukje informatie moet in principe door die flessenhals.
04:34
whereas in the brain, what you have is these neurons,
77
274330
4000
In de hersenen heb je deze neuronen
04:38
and the data just really flows through a network of connections
78
278330
4000
en de data stromen gewoon door een netwerk van verbindingen
04:42
among the neurons. There's no bottleneck here.
79
282330
2000
tussen de neuronen. Geen flessenhals hier.
04:44
It's really a network in the literal sense of the word.
80
284330
4000
Het is echt een netwerk in de letterlijke zin van het woord.
04:48
The net is doing the work in the brain.
81
288330
4000
Dat net doet het werk in de hersenen.
04:52
If you just look at these two pictures,
82
292330
2000
Als je kijkt naar deze twee foto's
04:54
these kind of words pop into your mind.
83
294330
2000
kom je op dit soort ideeën.
04:56
This is serial and it's rigid -- it's like cars on a freeway,
84
296330
4000
Dit is serieel en stijf: het is net als auto's op een snelweg -
05:00
everything has to happen in lockstep --
85
300330
3000
alles moet ordelijk gebeuren.
05:03
whereas this is parallel and it's fluid.
86
303330
2000
Maar hier is het parallel en in vochtig midden.
05:05
Information processing is very dynamic and adaptive.
87
305330
3000
Informatieverwerking is erg dynamisch en adaptief.
05:08
So I'm not the first to figure this out. This is a quote from Brian Eno:
88
308330
4000
Ik ben niet de eerste om op dat idee te komen. Dit is een citaat van Brian Eno:
05:12
"the problem with computers is that there is not enough Africa in them."
89
312330
4000
'Het probleem met computers is dat ze niet genoeg Afrika in zich hebben.'
05:16
(Laughter)
90
316330
6000
(Gelach)
05:22
Brian actually said this in 1995.
91
322330
3000
Brian zei dit in 1995.
05:25
And nobody was listening then,
92
325330
3000
Niemand luisterde er toe naar,
05:28
but now people are beginning to listen
93
328330
2000
maar nu beginnen mensen ernaar te luisteren
05:30
because there's a pressing, technological problem that we face.
94
330330
5000
want er is een dringend technisch probleem waarmee we worden geconfronteerd.
05:35
And I'll just take you through that a little bit in the next few slides.
95
335330
5000
Daar gaan de volgende paar dia's over.
05:40
This is -- it's actually really this remarkable convergence
96
340330
4000
Er is een opmerkelijke convergentie
05:44
between the devices that we use to compute in computers,
97
344330
5000
tussen de apparaten die we gebruiken om te rekenen in computers
05:49
and the devices that our brains use to compute.
98
349330
4000
en de apparaten die onze hersenen daarvoor gebruiken.
05:53
The devices that computers use are what's called a transistor.
99
353330
4000
In computers heten die transistors.
05:57
This electrode here, called the gate, controls the flow of current
100
357330
4000
Deze elektrode hier, de 'gate', controleert de stroom
06:01
from the source to the drain -- these two electrodes.
101
361330
3000
van de 'source' naar de 'drain', deze twee elektroden.
06:04
And that current, electrical current,
102
364330
2000
Een stroom
06:06
is carried by electrons, just like in your house and so on.
103
366330
6000
van elektronen, net als in jullie huis enzovoort.
06:12
And what you have here is, when you actually turn on the gate,
104
372330
5000
Als je de spanning op de gate verhoogt,
06:17
you get an increase in the amount of current, and you get a steady flow of current.
105
377330
4000
neemt de hoeveelheid stroom toe. Je krijgt een gestage stroom.
06:21
And when you turn off the gate, there's no current flowing through the device.
106
381330
4000
Als je de gate uitschakelt, gaat er geen stroom meer door het apparaat.
06:25
Your computer uses this presence of current to represent a one,
107
385330
5000
Voor de computer betekent deze stroom een één
06:30
and the absence of current to represent a zero.
108
390330
4000
en de afwezigheid ervan een nul.
06:34
Now, what's happening is that as transistors are getting smaller and smaller and smaller,
109
394330
6000
Als transistors kleiner en kleiner worden,
06:40
they no longer behave like this.
110
400330
2000
gaan ze zich anders gedragen.
06:42
In fact, they are starting to behave like the device that neurons use to compute,
111
402330
5000
Ze gaan zich gedragen als het systeem dat neuronen gebruiken om te rekenen.
06:47
which is called an ion channel.
112
407330
2000
Het wordt een ionkanaal genoemd.
06:49
And this is a little protein molecule.
113
409330
2000
Het is een klein eiwitmolecuul.
06:51
I mean, neurons have thousands of these.
114
411330
4000
In neuronen zitten er duizenden.
06:55
And it sits in the membrane of the cell and it's got a pore in it.
115
415330
4000
Ze bevinden zich in het celmembraan en ze omgeven een porie.
06:59
And these are individual potassium ions
116
419330
3000
Hier zie je kaliumionen
07:02
that are flowing through that pore.
117
422330
2000
door die poriën gaan.
07:04
Now, this pore can open and close.
118
424330
2000
Deze poriën kunnen open en dicht.
07:06
But, when it's open, because these ions have to line up
119
426330
5000
Als ze open zijn, omdat deze ionen in de rij moeten staan
07:11
and flow through, one at a time, you get a kind of sporadic, not steady --
120
431330
5000
om er een voor een door te gaan, krijg je een sporadische, geen constante,
07:16
it's a sporadic flow of current.
121
436330
3000
af en toe onderbroken stroom.
07:19
And even when you close the pore -- which neurons can do,
122
439330
3000
Zelfs als de porie dicht is - neuronen kunnen
07:22
they can open and close these pores to generate electrical activity --
123
442330
5000
ze openen en sluiten om elektrische activiteit te genereren -
07:27
even when it's closed, because these ions are so small,
124
447330
3000
zelfs wanneer ze gesloten is, kunnen af en toe een paar ionen
07:30
they can actually sneak through, a few can sneak through at a time.
125
450330
3000
erdoor sluipen, omdat ze zo klein zijn.
07:33
So, what you have is that when the pore is open,
126
453330
3000
Wanneer de porie open is,
07:36
you get some current sometimes.
127
456330
2000
krijg je een soms wat stroom, een één.
07:38
These are your ones, but you've got a few zeros thrown in.
128
458330
3000
Dit zijn de énen met af en toe een paar nullen.
07:41
And when it's closed, you have a zero,
129
461330
4000
Als ze gesloten is, heb je een nul,
07:45
but you have a few ones thrown in.
130
465330
3000
maar ook weer met wat énen ertussen.
07:48
Now, this is starting to happen in transistors.
131
468330
3000
Dit zie je nu ook al bij transistors.
07:51
And the reason why that's happening is that, right now, in 2007 --
132
471330
5000
Dat gebeurt nu in 2007,
07:56
the technology that we are using -- a transistor is big enough
133
476330
4000
omdat met de huidige technologie een transistor groot genoeg is
08:00
that several electrons can flow through the channel simultaneously, side by side.
134
480330
5000
om meerdere elektronen naast elkaar tegelijk door het kanaal te laten stromen.
08:05
In fact, there's about 12 electrons can all be flowing this way.
135
485330
4000
In feite zijn er ongeveer 12 elektronen waarmee dat kan.
08:09
And that means that a transistor corresponds
136
489330
2000
Dat betekent dat een transistor overeenkomt
08:11
to about 12 ion channels in parallel.
137
491330
3000
met ongeveer 12 parallelle ionkanalen.
08:14
Now, in a few years time, by 2015, we will shrink transistors so much.
138
494330
5000
Binnen een paar jaar tijd, in 2015, zullen we nog veel kleinere transistors maken.
08:19
This is what Intel does to keep adding more cores onto the chip.
139
499330
5000
Dit is wat Intel doet om meer eenheden op een chip te krijgen,
08:24
Or your memory sticks that you have now can carry one gigabyte
140
504330
3000
bijvoorbeeld op je geheugensticks van één gigabyte.
08:27
of stuff on them -- before, it was 256.
141
507330
2000
Vroeger konden daar slechts 256 Kilobytes op.
08:29
Transistors are getting smaller to allow this to happen,
142
509330
3000
Transistors werden steeds kleiner
08:32
and technology has really benefitted from that.
143
512330
3000
en de technologie deed er haar voordeel mee.
08:35
But what's happening now is that in 2015, the transistor is going to become so small,
144
515330
5000
Maar in 2015 gaat de transistor zo klein worden,
08:40
that it corresponds to only one electron at a time
145
520330
3000
dat er slechts één elektron per keer
08:43
can flow through that channel,
146
523330
2000
via dat kanaal kan passeren.
08:45
and that corresponds to a single ion channel.
147
525330
2000
Dat komt overeen met één enkel ionkanaal.
08:47
And you start having the same kind of traffic jams that you have in the ion channel.
148
527330
4000
Je gaat dan hetzelfde soort files krijgen als in het ionkanaal.
08:51
The current will turn on and off at random,
149
531330
3000
De stroom zal op willekeurige wijze aan- en uitgaan
08:54
even when it's supposed to be on.
150
534330
2000
zelfs als het aan zou moeten zijn.
08:56
And that means your computer is going to get
151
536330
2000
Dat betekent dat in je computer
08:58
its ones and zeros mixed up, and that's going to crash your machine.
152
538330
4000
de enen en nullen door elkaar gaan geraken en dat je machine gaat crashen.
09:02
So, we are at the stage where we
153
542330
4000
We weten nog niet echt
09:06
don't really know how to compute with these kinds of devices.
154
546330
3000
hoe we moeten gaan rekenen met dit soort apparaten.
09:09
And the only kind of thing -- the only thing we know right now
155
549330
3000
Het enige ding dat
09:12
that can compute with these kinds of devices are the brain.
156
552330
3000
daarmee overweg kan, zijn de hersenen.
09:15
OK, so a computer picks a specific item of data from memory,
157
555330
4000
Een computer kiest een specifiek item van gegevens uit het geheugen,
09:19
it sends it into the processor or the ALU,
158
559330
3000
stuurt het door de processor of het ALU
09:22
and then it puts the result back into memory.
159
562330
2000
en zet dan de resultaten terug in het geheugen.
09:24
That's the red path that's highlighted.
160
564330
2000
Dat is het rode gemarkeerde pad.
09:26
The way brains work, I told you all, you have got all these neurons.
161
566330
4000
De hersenen doen het met al deze neuronen.
09:30
And the way they represent information is
162
570330
2000
Zij breken hun informatie op
09:32
they break up that data into little pieces
163
572330
2000
in kleine stukjes
09:34
that are represented by pulses and different neurons.
164
574330
3000
die worden vertegenwoordigd door pulsen en verschillende neuronen.
09:37
So you have all these pieces of data
165
577330
2000
Al die stukjes gegevens
09:39
distributed throughout the network.
166
579330
2000
zitten verspreid over het hele netwerk.
09:41
And then the way that you process that data to get a result
167
581330
3000
Het proces om van die gegevens naar een resultaat te gaan,
09:44
is that you translate this pattern of activity into a new pattern of activity,
168
584330
4000
komt erop neer dat je dit patroon van activiteit vertaalt naar een nieuw patroon van activiteit
09:48
just by it flowing through the network.
169
588330
3000
door het door het netwerk te laten stromen.
09:51
So you set up these connections
170
591330
2000
Je stelt deze verbindingen
09:53
such that the input pattern just flows
171
593330
3000
zodanig in dat het inputpatroon vanzelf
09:56
and generates the output pattern.
172
596330
2000
door het stromen het outputpatroon genereert.
09:58
What you see here is that there's these redundant connections.
173
598330
4000
Je ziet hier deze redundante verbindingen.
10:02
So if this piece of data or this piece of the data gets clobbered,
174
602330
4000
Als het een of andere stuk gegevens er de brui aan geeft
10:06
it doesn't show up over here, these two pieces can activate the missing part
175
606330
5000
en hier niet komt opdagen, kunnen deze twee stukken het ontbrekende deel activeren
10:11
with these redundant connections.
176
611330
2000
met deze redundante verbindingen.
10:13
So even when you go to these crappy devices
177
613330
2000
Dus zelfs wanneer je met gebrekkige apparaten zit
10:15
where sometimes you want a one and you get a zero, and it doesn't show up,
178
615330
3000
waar je soms een één wil en een nul krijgt,
10:18
there's redundancy in the network
179
618330
2000
kan redundantie in het netwerk
10:20
that can actually recover the missing information.
180
620330
3000
de ontbrekende informatie herstellen.
10:23
It makes the brain inherently robust.
181
623330
3000
Het maakt de hersenen inherent robuust.
10:26
What you have here is a system where you store data locally.
182
626330
3000
De huidige computer is een systeem waarbij je gegevens lokaal opslaat.
10:29
And it's brittle, because each of these steps has to be flawless,
183
629330
4000
Het is broos want elk van deze stappen moet foutloos verlopen
10:33
otherwise you lose that data, whereas in the brain, you have a system
184
633330
3000
anders verlies je die gegevens. In de hersenen heb je een systeem
10:36
that stores data in a distributed way, and it's robust.
185
636330
4000
waar gegevens gedistribueerd worden opgeslagen. Dat is robuust.
10:40
What I want to basically talk about is my dream,
186
640330
4000
Ik wil het nu hebben over mijn droom:
10:44
which is to build a computer that works like the brain.
187
644330
3000
een computer bouwen die werkt als de hersenen.
10:47
This is something that we've been working on for the last couple of years.
188
647330
4000
Hier zijn we al paar jaar mee bezig.
10:51
And I'm going to show you a system that we designed
189
651330
3000
We hebben een systeem ontworpen
10:54
to model the retina,
190
654330
3000
dat het netvlies modelleert.
10:57
which is a piece of brain that lines the inside of your eyeball.
191
657330
5000
Het netvlies is een stukje hersenen dat de binnenkant van je oogbol bedekt.
11:02
We didn't do this by actually writing code, like you do in a computer.
192
662330
6000
We hebben dit niet gedaan door code te schrijven zoals in een computer.
11:08
In fact, the processing that happens
193
668330
3000
Wat in dat kleine stukje hersenen gebeurt,
11:11
in that little piece of brain is very similar
194
671330
2000
is zeer vergelijkbaar
11:13
to the kind of processing that computers
195
673330
1000
met de werking van computers
11:14
do when they stream video over the Internet.
196
674330
4000
als ze video streamen via het internet.
11:18
They want to compress the information --
197
678330
1000
Om de informatie te comprimeren,
11:19
they just want to send the changes, what's new in the image, and so on --
198
679330
4000
versturen ze alleen maar wat er nieuw is in het beeld.
11:23
and that is how your eyeball
199
683330
3000
Dat is hoe je oogbal
11:26
is able to squeeze all that information down to your optic nerve,
200
686330
3000
in staat is om al die informatie door je oogzenuw te persen en
11:29
to send to the rest of the brain.
201
689330
2000
naar de rest van de hersenen te sturen.
11:31
Instead of doing this in software, or doing those kinds of algorithms,
202
691330
3000
In plaats van dit te doen met software of met algoritmen,
11:34
we went and talked to neurobiologists
203
694330
3000
gingen we spreken met neurobiologen.
11:37
who have actually reverse engineered that piece of brain that's called the retina.
204
697330
4000
die het netvlies 'reverse engineered' hebben.
11:41
And they figured out all the different cells,
205
701330
2000
Ze hebben alle verschillende cellen
11:43
and they figured out the network, and we just took that network
206
703330
3000
en het netwerk geanalyseerd. Wij hebben dat netwerk
11:46
and we used it as the blueprint for the design of a silicon chip.
207
706330
4000
gebruikt als blauwdruk voor het ontwerp van een siliciumchip.
11:50
So now the neurons are represented by little nodes or circuits on the chip,
208
710330
6000
De neuronen worden vertegenwoordigd door kleine knooppunten of circuits op de chip
11:56
and the connections among the neurons are represented, actually modeled by transistors.
209
716330
5000
en de verbindingen tussen de neuronen zijn eigenlijk gemodelleerd door transistors.
12:01
And these transistors are behaving essentially
210
721330
2000
Deze transistors gedragen zich
12:03
just like ion channels behave in the brain.
211
723330
3000
net als de ionkanalen in de hersenen.
12:06
It will give you the same kind of robust architecture that I described.
212
726330
5000
Daardoor krijg je dezelfde soort van robuuste architectuur die ik heb beschreven.
12:11
Here is actually what our artificial eye looks like.
213
731330
4000
Hier is hoe ons kunstoog eruit ziet.
12:15
The retina chip that we designed sits behind this lens here.
214
735330
5000
De netvlies-chip die we hebben ontworpen, zit achter deze lens hier.
12:20
And the chip -- I'm going to show you a video
215
740330
2000
Ik ga jullie een video laten zien van wat
12:22
that the silicon retina put out of its output
216
742330
3000
het siliciumnetvlies produceert
12:25
when it was looking at Kareem Zaghloul,
217
745330
3000
als het kijkt naar Kareem Zaghloul.
12:28
who's the student who designed this chip.
218
748330
2000
Dat is de student die deze chip ontwierp.
12:30
Let me explain what you're going to see, OK,
219
750330
2000
Laat me even uitleggen wat je gaat zien.
12:32
because it's putting out different kinds of information,
220
752330
3000
Dit produceert verschillende soorten informatie.
12:35
it's not as straightforward as a camera.
221
755330
2000
Het is niet zo eenvoudig als een camera.
12:37
The retina chip extracts four different kinds of information.
222
757330
3000
De netvlies-chip haalt vier verschillende soorten informatie op.
12:40
It extracts regions with dark contrast,
223
760330
3000
Hij haalt de gebieden met donkere contrasten eruit.
12:43
which will show up on the video as red.
224
763330
3000
Die verschijnen op de video als rood.
12:46
And it extracts regions with white or light contrast,
225
766330
4000
Hij haalt ook de gebieden met wit of met licht contrast eruit.
12:50
which will show up on the video as green.
226
770330
2000
Dit wordt op de video als groen weergegeven.
12:52
This is Kareem's dark eyes
227
772330
2000
Dit zijn de donkere ogen van Kareem
12:54
and that's the white background that you see here.
228
774330
3000
en dat is de witte achtergrond die je hier ziet.
12:57
And then it also extracts movement.
229
777330
2000
Ook beweging wordt eruit gehaald.
12:59
When Kareem moves his head to the right,
230
779330
2000
Als Kareem zijn hoofd naar rechts beweegt,
13:01
you will see this blue activity there;
231
781330
2000
zien jullie die blauwe activiteit daar.
13:03
it represents regions where the contrast is increasing in the image,
232
783330
3000
Dat vertegenwoordigt de gebieden waar het contrast toeneemt,
13:06
that's where it's going from dark to light.
233
786330
3000
waar het van donker naar licht gaat.
13:09
And you also see this yellow activity,
234
789330
2000
Deze gele activiteit geeft aan
13:11
which represents regions where contrast is decreasing;
235
791330
4000
waar het contrast afneemt,
13:15
it's going from light to dark.
236
795330
2000
waar het van licht naar donker gaat.
13:17
And these four types of information --
237
797330
3000
Je oogzenuw bevat ongeveer
13:20
your optic nerve has about a million fibers in it,
238
800330
4000
een miljoen vezels
13:24
and 900,000 of those fibers
239
804330
3000
en 900.000 van deze vezels
13:27
send these four types of information.
240
807330
2000
sturen deze vier soorten informatie door.
13:29
So we are really duplicating the kind of signals that you have on the optic nerve.
241
809330
4000
We dupliceren dus echt een soort signalen als die van de oogzenuw.
13:33
What you notice here is that these snapshots
242
813330
3000
Je merkt dat deze snapshots
13:36
taken from the output of the retina chip are very sparse, right?
243
816330
4000
genomen van de output van de netvlies-chip zeer schaars zijn.
13:40
It doesn't light up green everywhere in the background,
244
820330
2000
Het licht niet overal groen op in de achtergrond,
13:42
only on the edges, and then in the hair, and so on.
245
822330
3000
alleen aan de randen enzovoort.
13:45
And this is the same thing you see
246
825330
1000
Dat zie je ook
13:46
when people compress video to send: they want to make it very sparse,
247
826330
4000
als mensen video comprimeren om te verzenden: ze willen het heel schaars maken
13:50
because that file is smaller. And this is what the retina is doing,
248
830330
3000
want dan is dat bestand kleiner. Dat doet het netvlies ook.
13:53
and it's doing it just with the circuitry, and how this network of neurons
249
833330
4000
Alleen maar met de circuits. Dit netwerk van neuronen
13:57
that are interacting in there, which we've captured on the chip.
250
837330
3000
met dit soort interactie hebben we gemodelleerd op de chip.
14:00
But the point that I want to make -- I'll show you up here.
251
840330
3000
Maar het punt dat ik wil maken, zal ik je hier laten zien.
14:03
So this image here is going to look like these ones,
252
843330
3000
Dit beeld hier lijkt op dit.
14:06
but here I'll show you that we can reconstruct the image,
253
846330
2000
Maar als we het beeld hier reconstrueren,
14:08
so, you know, you can almost recognize Kareem in that top part there.
254
848330
5000
kan je in dat bovenste gedeelte Kareem bijna herkennen.
14:13
And so, here you go.
255
853330
2000
Ziezo.
14:24
Yes, so that's the idea.
256
864330
3000
Dat is het idee.
14:27
When you stand still, you just see the light and dark contrasts.
257
867330
2000
Als het stilstaat, zie je alleen de licht-en-donkercontrasten.
14:29
But when it's moving back and forth,
258
869330
2000
Maar als het heen en weer beweegt,
14:31
the retina picks up these changes.
259
871330
3000
dan registreert het netvlies deze veranderingen.
14:34
And that's why, you know, when you're sitting here
260
874330
1000
Als je hier zit
14:35
and something happens in your background,
261
875330
2000
en er gebeurt iets op de achtergrond,
14:37
you merely move your eyes to it.
262
877330
2000
wend je alleen maar je ogen ernaartoe.
14:39
There are these cells that detect change
263
879330
2000
Deze cellen detecteren verandering
14:41
and you move your attention to it.
264
881330
2000
en dat trekt je aandacht.
14:43
So those are very important for catching somebody
265
883330
2000
Dat is zeer belangrijk
14:45
who's trying to sneak up on you.
266
885330
2000
als iemand je probeert te besluipen.
14:47
Let me just end by saying that this is what happens
267
887330
3000
Laat me eindigen met te zeggen dat dit is wat je krijgt
14:50
when you put Africa in a piano, OK.
268
890330
3000
als je Afrika in een piano stopt.
14:53
This is a steel drum here that has been modified,
269
893330
3000
Dit is een gewijzigde steel drum
14:56
and that's what happens when you put Africa in a piano.
270
896330
3000
of met andere woorden: Afrika in een piano.
14:59
And what I would like us to do is put Africa in the computer,
271
899330
4000
Ik wil Afrika in de computer krijgen
15:03
and come up with a new kind of computer
272
903330
2000
om met een nieuw soort computer te komen.
15:05
that will generate thought, imagination, be creative and things like that.
273
905330
3000
Een die zal denken, verbeelding genereren, creatief zijn en dat soort dingen.
15:08
Thank you.
274
908330
2000
Dank je.
15:10
(Applause)
275
910330
2000
(Applaus)
15:12
Chris Anderson: Question for you, Kwabena.
276
912330
2000
Chris Anderson: Een vraag voor jou, Kwabena.
15:14
Do you put together in your mind the work you're doing,
277
914330
4000
Heeft het werk dat je doet, de toekomst van Afrika,
15:18
the future of Africa, this conference --
278
918330
3000
deze conferentie voor jou allemaal met elkaar te maken?
15:21
what connections can we make, if any, between them?
279
921330
3000
Welke verbindingen kunnen we eventueel daartussen leggen?
15:24
Kwabena Boahen: Yes, like I said at the beginning,
280
924330
2000
Kwabena Boahen: Ja, zoals ik al in het begin zei.
15:26
I got my first computer when I was a teenager, growing up in Accra.
281
926330
4000
Ik kreeg mijn eerste computer toen ik een tiener was in Accra.
15:30
And I had this gut reaction that this was the wrong way to do it.
282
930330
4000
Ik had een buikgevoel dat dit de verkeerde manier was om het te doen.
15:34
It was very brute force; it was very inelegant.
283
934330
3000
Het was brute kracht, niet erg elegant.
15:37
I don't think that I would've had that reaction,
284
937330
2000
Ik denk niet dat ik die reactie zou hebben gehad
15:39
if I'd grown up reading all this science fiction,
285
939330
3000
als ik was opgegroeid met al die science fiction-literatuur,
15:42
hearing about RD2D2, whatever it was called, and just -- you know,
286
942330
4000
over RD2D2, of hoe hij ook mag heten, en
15:46
buying into this hype about computers.
287
946330
1000
mee te lopen in deze hype over computers.
15:47
I was coming at it from a different perspective,
288
947330
2000
Ik kwam vanuit een ander perspectief,
15:49
where I was bringing that different perspective
289
949330
2000
ik keek vanuit een ander perspectief
15:51
to bear on the problem.
290
951330
2000
naar het probleem.
15:53
And I think a lot of people in Africa have this different perspective,
291
953330
3000
Ik denk dat veel mensen in Afrika het vanuit deze andere invalshoek bekijken
15:56
and I think that's going to impact technology.
292
956330
2000
en ik denk dat dat impact gaat hebben op de technologie.
15:58
And that's going to impact how it's going to evolve.
293
958330
2000
Het gaat de ontwikkeling ervan beïnvloeden.
16:00
And I think you're going to be able to see, use that infusion,
294
960330
2000
Die instroom gaat ervoor zorgen
16:02
to come up with new things,
295
962330
2000
dat er nieuwe dingen zullen komen
16:04
because you're coming from a different perspective.
296
964330
3000
omdat je het benadert vanuit een ander perspectief.
16:07
I think we can contribute. We can dream like everybody else.
297
967330
4000
Ik denk dat we een bijdrage kunnen leveren, we kunnen dromen net als iedereen.
16:11
CA: Thanks Kwabena, that was really interesting.
298
971330
2000
Chris Anderson: Bedankt Kwabena, dat was echt interessant.
16:13
Thank you.
299
973330
1000
Dank je.
16:14
(Applause)
300
974330
2000
(Applaus)
Over deze website

Deze site laat u kennismaken met YouTube-video's die nuttig zijn om Engels te leren. U ziet Engelse lessen gegeven door topdocenten uit de hele wereld. Dubbelklik op de Engelse ondertitels op elke videopagina om de video af te spelen. De ondertitels scrollen synchroon met het afspelen van de video. Heeft u opmerkingen of verzoeken, neem dan contact met ons op via dit contactformulier.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7