Agytornagyakorlatok

A számítógépek megalkotásakor a gondolkodásunk, és nem az idegrendszer működésének a modelljét követték. Ez – a tudósok megfogalmazása szerint – az agy és az elme közti szakadékot is jelenti. Azt az újfajta szerkezetet, amin tucatnyi kutatócsapat dolgozik a világon és Magyarországon – például a Számítástechnikai Kutatóintézetben (Sztaki), valamint több más kutatóműhelyben –, analogikai számítógépnek nevezik. Ebben a jelek folytonosak, érzékszerveinkből mintegy hullámszerűen terjednek tovább az idegrendszerben. Ezért a tudósok ezt a modellt hullámszámítógépnek is hívják. Egy új számítógépfajta jelent meg, de nem csak fogalomként, hiszen vizuális mikroprocesszorként (látócsipként) már működő példányokat is lehet vásárolni.
A technikai újdonságot a Berkeley– Budapest–Sevilla kutatási háromszögben fejlesztették ki, de ma már máshol is, például Tajvanban, és Helsinkiben is készítenek hasonló elven működő mikroprocesszorokat. A számítógép alapelvét agykutatók, Hámori József, Frank Werblin és mások munkái inspirációjára Roska Tamás akadémikus, egyetemi tanár és Leon Chua, kínai származású amerikai professzor alkották meg. Gépük képes a retina (recehártya) működésének utánzására is. A retina belsejének működését pedig Roska Botond és Frank Werblin fedezte fel, ami új lendületet adott a munkának. Ma már megszületett az új retinamodellnek a vizuális mikroprocesszoron történő részleges megvalósítása is, Bálya Dávid fiatal magyar kutató jóvoltából. Munkája nyomán a mikrocsip utánozni tudja a retina fontos funkcióit. Ezek a csipek olyan sebességgel képesek működni, amellyel például egy autó-gyújtógyertya minden egyes szikrája ellenőrizhető. Ezt a feladatot Zarándy Ákos, 35 éves magyar vezető kutató dolgozta ki a Bosh cég számára. A legújabb projektben, amit a NASA számára készítenek a magyarok, pilóta nélküli kis repülőgépek navigációját segítik ezek a csipek. A hozzájuk kapcsolódó bonyolult, újfajta szoftvert Rekeczky Csaba, 33 éves kutató és munkatársai alkották meg.
A fentiekben vázolt úgynevezett CNN-technológia a gyakorlati alkalmazásban is új fejezetet nyit. A Nemzeti kutatási-fejlesztési program keretében nyolctagú konzorcium dolgozik a látási, a tapintási és hallási események felismerésén. A tudósok elképzelhetőnek tartják, hogy olyan feladatok válnak megoldhatóvá, mint a tapintó érzékelés, vagy egy könyv lapozása, és a finom tapintó diagnosztika. Egy másik – már megvalósult – alkalmazás az echocardiogram (szívultrahangkép) gyors, valós idejű diagnosztizálásához nyújt segítséget a budapesti Szent Ferenc Kórházban és a fővárosi Gottsegen György Gyermek Szívkórházban. A valós idejű vizsgálat azt jelenti, hogy amikor nézi az orvos az ultrahangképet, azzal egy időben rárajzolódnak a számítógéppel kiemelt diagnosztikai részletek.
A magyar és a nemzetközi kutatások segítenek a régóta óhajtott mesterséges retina létrehozásában is, azonban ma még ennek a látórendszerbe való beültetése óriási gond, főleg azért, mert míg minden más protézis csupán néhány ponton kapcsolódik az élő szervezettel, itt ezres nagyságrendben kell azzal kontaktust teremteni. További probléma, hogy a szemünket a természet nagyon jól elrejtette, ezért nem lesz könynyű a majdan elkészülő mesterséges retinát sok ponton, és precízen az idegrendszerhez csatlakoztatni.
Ha csak valamilyen rendkívüli felfedezés nem történik a közeljövőben, az óriási hazai és nemzetközi erőfeszítések ellenére sem várható, hogy rövid időn belül látó protézist lehetne megalkotni. A kutatások fő célja egy új univerzális látó mikroprocesszor létrehozása, amely rövidesen olcsó eszközként sok új termékbe és szolgáltatásba lesz beépíthető. Az a mintegy hat-nyolc kis cég, amely szerte a világban – beleértve Budapestet is – ennek az új technológiának a kiaknázására alakult, elkezdte a munkát, az eredményeik nyomán remélhetően rövidesen elkészülnek az első termékek is.
A közeljövő gyakorlati alkalmazásai közül érdemes kiemelni a ház körül felszerelt biztonsági rendszereket, a különböző robotokba beszerelt, gyors mozgásokat felismerő, vagy tapintó, érzékelő csipeket, de az automata kis repülőgépek navigálása is sok segítséget nyújt majd a mezőgazdaságban vagy a katasztrófák felderítésében. Ha például nem lehet egy adott helyre eljutni, akkor egy kis automata helikopter a távérzékelőjével fel tudja deríteni a helyszín részleteit.
Magyarországon az említett kutatások a „Telesense” távérzékelő projekt keretében a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) számítástechnikai és automatizálási kutatóintézetében, a műszaki, fizikai és anyagtudományi kutatóintézetében, s ugyancsak az MTA neurobiológiai kutatócsoportjában a Semmelweis Egyetemen, valamint a Pázmány Péter Katolikus Egyetem információs technológiai karán és más közreműködő kutatóhelyeken folynak.
A Pázmányon már a második évfolyam indul, ahol olyan informatikus mérnököket képeznek, akik az idegtudomány titkait is tanulják. Az ott működő multidiszciplináris (több tudományterületet összefogó) doktori iskolában mintegy tizenöt fiatal kutató dolgozik. A nanotechnológia területén végzett munkájukat Csurgay Árpád akadémikus irányítja.
Itt folyik a fény hullámtermészetét kihasználó érzékelők tervezése is. Ezzel programozottan különböző színű, azaz hullámhosszú fényt lehet majd érzékelni, ami új fejezetet nyit nemcsak az alkonyati és szürkületi látásban, hanem a világűrből jövő sugárzások felismerésében és vizsgálatában is.
Az említett doktori iskolának fontos része az emberi nyelv technológiájának a fejlesztése. Prószéky Gábor docens vezetésével a kézírás nyelvfüggő, hatékonyabb felismerési módszereit kutatják. Azaz nem a betűket kell a készülékeknek felismerniük, hanem a szavak alakjának és jelentésének kapcsolatát, s mindezt az adott nyelvtől függően.
A kutatások egyik új iránya a már említett tapintásérzékelés, amely például olyan nehéz feladatot is megold majd, hogy a robotkézzel egy tojást megfogjunk, de úgy, hogy össze ne törjük, vagy ki ne ejtsük.
A Pázmány Péter Katolikus Egyetemen már megkezdték a neurobiológiai bevezető tárgy oktatását is, amit Freund Tamás akadémikus és Liposits Zsolt professzor tanít.
A Roska Tamás és Hámori József által alapított doktori programban az elmúlt tíz évben, mintegy tizenöt fiatal szerzett tudományos fokozatot, de közülük tartósan mindössze ketten dolgoznak külföldön. Ez unikumnak számít az informatika területén, már csak azért is, mert a doktoranduszok többsége hosszabb időt töltött Roska Tamással együtt Berkeleyben vagy a világ más nagy kiemelkedő kutatóhelyein, azaz lett volna alkalmuk külföldi munkaajánlatokat elfogadni.