第五十六章 人脑数学模型
“我比来学习挺忙的，甚么课题？”颜妍也有些感兴趣，对于李秋的课题，她不自发的感兴趣。
“他就是阿谁卡邱流形的证明者，菲尔兹奖？哈哈，我听威滕说过，如果没有他，就没有弦实际。”
李秋摇了点头，老诚恳实回到：“这个真不晓得。”
这个项目标目标是利用分歧的脑成像技术（主如果静息态服从磁共振，弥散磁共振成像，EEG、MEG等作为弥补），绘制出分歧活体人脑服从、布局“图谱”。不但样本量非常大，并且利用比较先进的技术（比如弥散磁共振成像利用HARDI/Q-ball，DSI等技术，高场强7-T扫描机）。当然还少不了问卷、行动、基因测序等，停止综合研讨。
申公豹也叹了一口气说道，“以是你要学习呀，计算机绝对不但是编程，如果只是编程，那就太轻易了，找一个编程练习班就搞定了，还要你们做研讨干甚么？”
不过李秋也绝对不敢藐视这些脑打算所能够发明的一些规律，起码能够作为参考利用，知识和研讨范畴的差异，以是很多研讨的深度还是需求李秋当真的研讨的。
演讲结束今后很多人都下台和老头拍照纪念，李秋看到颜妍也跑上去，而老头仿佛对颜妍挺正视，还和她聊了几句。
台下热烈的掌声在大门路课堂内响起，让李秋也感受很惊奇，这是甚么怪物呀，老头绝对不简朴，绝对不但仅是一个浅显传授。
“我可不敢到数学系蹭课，老头是谁呀，太牛了，说实话大多数我听不懂，没学过。”李秋老诚恳实坦白道。
“中国脑打算”首要处理大脑三个层面的认知题目：1）大脑对外界环境的感官认知，即切磋人类对外界环境的感知，如人的重视力、学习、影象以及决策制定等；2）对人类以及非人灵长类自我认识的认知，通过植物模型研讨人类以及非人灵长类的自我认识、怜悯心以及认识的构成；3）对说话的认知，切磋语法以及遍及的句式布局，用以研讨野生智妙技术。
申公豹可不是那么轻易被乱来的，鉴于李秋的才气，直接提出了这么高的要求。
“嗯，这个能够考虑，你先让申院长说吧，只要系主任同意，我就没题目。”颜妍甩了甩长发必定地说。
明天这个大课堂门生还特别多，李秋在前面一点都不起眼，仿佛很多年纪大的教员也在坐，讲台上一个老头，正在讲一个数学研讨课题，仿佛是一个卡拉比猜想，陈示性类为0的紧n维凯勒流形，李秋看不懂，仿佛挺通俗的。
“厥后当然很庞大的环境，在我和卡拉比多次交换今后，我改革了一个新的东西，终究证了然这个题目。卡拉比猜想的证明也处理了代数多少中的十多个首要题目，它乃至成为当代物理学家们解释宇宙本质的弦实际的基石。这是隐维它与物理学有一个巨大的偶合。包含六维空间的“卡拉比-丘流形”所具有的特别拓扑学性子恰好是弦实际所需求的。如果这些空间真正摹拟了弦实际所需求的六维空间，那么它们将有助于我们推导出埋没在宇宙中的多少学和物理定律。丘传授在最后说，固然有待尝试证明，但弦实际仍然是一个实际物理观点。孩子们，有朝一日，弦实际的尝试证明将从底子上窜改人们对布局、空间和时候的熟谙。”
“行，每周要给我报到停顿，我们每周都要开会肯定一下方向和步调，不能本身瞎搞，这个难度真的很大，不然早有人做出来了。我们做的最大上风就在于生物计算机，你的那些生物芯片实在就很近似大脑中的神经元，只是那些都是摹拟出来的，而实际中的神经元的突触可不是只要牢固命量的，有多有少。是不是要从统计学上或者其他方面停止考虑，都需求你本身去阐发，这个项目既然你同意了，我就向黉舍申请资金支撑，你明天就草拟一个立项陈述，本周末交给我。”
“你怕甚么？谁说要研讨你的脑袋了，我只是说现在这些数据都已经有了，我们要对这些数据停止研讨，方向当然是生物计算机方向，别的还稀有学方向，乃至我们要建立一个大脑的数学模型，这个模型要如何建立，才气适应成心识的方向，难度很大。当然这些还只能是开端，在实现层面我们临时不需求考虑，仅仅这些如果能够做出服从，足以做到博士后了，难度很大，不过我信赖以你的智商，最好加上一个数学家，我们能够真正完成这个巨大的工程。”申公豹开端引诱李秋了。
终究比及颜妍清算东西出来，看到门口的李秋，愣了一下，随即笑了起来。
近几十年间，天下各国神经科学家展开了一项摸索大脑奥妙的宏伟工程――连接组打算（connectome）。这一打算但愿全面熟谙大脑中神经元之间的连接。我们已经晓得大脑中的神经元能够多达千亿，而每个神经元又同时与成百上千个其他神经元构成通报信息的连接（突触），研讨大脑的连接组，就是要对近千亿神经元之间相互连接的环境停止全面的研讨与阐发，可想而知这能够是人类汗青上信息量最大的艰巨工程。
现在的中外的脑打算仅仅用切片或者用核磁共振等手腕来研讨神经元层面的连接，他才不信赖仅仅研讨如许的硬件布局就能够熟谙到认识的本质，最多只能研讨出来一些智力所具有的根基前提，但是不该该是充分前提。
“算你另有点根本知识，就是邱老，如何样，牛吧。”颜妍也有些高傲。
在比来几年有开端了对环球10万人建立了庞大的脑部数据库，这些数据量极其庞大，如果能够对于这些停止研讨，人类或许会揭露一些认识的奥妙。
申公豹皱了皱眉头，“不是不成以，好吧，人你去选，我要做评价，如果能够，我会给他们院长说。”
“李秋，生物计算机的技术在硬件本身，我临时不消考虑，我们比来做一个课题，主如果如何在超大范围计算体系中的智能产生题目的研讨。你感觉如何？”
……
李秋的设法是如许的，当然不是研讨心灵才气，而是通过心灵才气，研讨认识产生的临界点，包含神经元和神经元产生的机理，李秋猜想神经元只是此中的一部分内容，能够另有更加庞大的内容，这个就需求高智力的人具有天赋设想力的人来做研讨，毕竟这个模型很短长。
“不是呀，这不是有眼不识泰山嘛。”李秋当即报歉，“我有一个课题，想请你帮手，看你有没偶然候？”
“意大利多少学家卡拉比1954年提出的设法是，在封闭的空间中，有无能够存在没有物质漫衍的引力场。这就是闻名的卡拉比猜想。卡拉比以为本身的猜想是精确的，但是，包含他本身在内，没有人能证明。当时我也感受这个猜想能够是错的，”
2015年，“中国脑打算”也开端实施，“脑科学与类脑科学研讨”（BrainScienceandBrain-LikeIntelligenceTechnology）简称为“中国脑打算”，首要有两个研讨方向：以摸索大脑奥妙、霸占大脑疾病为导向的脑科学研讨以及以建立和生长野生智妙技术为导向的类脑研讨。
“只要你承诺，我让申公豹，啊，也就是申公明找你们系主任，合作做这个课题。结合嘛。”李秋提出体味决题目的体例。
“藐视人，哼。”颜妍鼻子皱了一下。
美国人脑连接组打算（HumanConnectomeProject，HCP）公布的数据包含来自68位安康成人志愿者的脑部扫描图象以及个别脾气、认知才气、感情特性和感知服从等行动信息，数据量达到了两万亿字节（2TB）。统统感兴趣的研讨职员能够免费向HCP研讨小组申请获得这些数据。随后公布了操纵最早进的核磁共振脑成像技术（MRI）对1200名成人志愿者停止脑部服从成像，获得具有更高时空辩白率的数据以进一步体味人类脑部神经环路的连接环境和服从。
不过李秋对这个课题还是很感兴趣的，人类的大脑是最奥秘的器官，人类的认识更是最特别的东西，嗯，只能用这个称呼了，因为任何人都不晓得认识到底是甚么，科学界也对此讳莫如深，乃至连研讨的人也没有太多，上百年来对于认识这个东西陆连续续做了各种百般的研讨，但是没有人真正搞明白。
“不会吧，就你？”李秋不成置信看着颜妍，这么标致的女孩子竟然是那种超等学霸，还是那种能够让丘成桐写保举信的那类人。
申公豹简述了中国脑打算和美国人脑连接组打算的概括，然后看着李秋的脑袋，李秋当即捂着头说道，“别想给我的脑袋做研讨。”
“老头？那是邱老，丘成桐。”颜妍低声说道。
“申教员，我想在立项陈述中增加一些本身的研讨内容，比如操纵我的心灵才气对于认识层面做一些研讨，您感觉如何样？”
这是目前脑成像界最大的项目了。一旦绘制出邃密的大脑布局、服从图，便能够进一步研讨神经环路的构造，大脑随发育、春秋增加的窜改，大脑的收集属性，神经/精力疾病的本源；还能够研讨大脑多大程度上由基因决定，以及分歧的大脑服从/布局和行动的干系，给其他统统的近似研讨供应最完美的『金标准』对比。
认识从何而来？思惟和智能是如何呈现的？这些终究题目都储藏在大脑内里。连接组学是一个对大脑停止的逆向工程研讨，但愿研讨明白『大脑』是如何被制作的，而后便能够再建摹拟的『大脑』，人造智能或许会是以而真正实现。再走远一点，人类在把本身变成上帝的路上跨出了第一步。
“我感受你仿佛和他挺熟的？刚才邱老给你说甚么了？”
李秋下楼，行走在清华园开端有些秋风的路上，黄叶开端飘零，李秋想着苦衷，不自发来到数学系楼下，李秋沿着陈腐的修建内木质扶梯，来到二楼，数学系招生一向不太多，只要一个大班，没有发明颜妍，然后再次来到丘成桐数学科学中间。在一个大课堂内，看到了颜妍，从前面看到了颜妍长发的背影，李秋一笑，在前面坐了下来，筹算蹭一节课。
老头在台上揭示着PPT上的庞大的多位曲面模型。
公然，从申公豹看过公司和地下城的生物计算机今后，直接将李秋安排到身边，做助教，跟着申公豹开端做一些研讨和项目。
“那好，这个活我接了，你让我这两天消化一些这些质料，我一会儿从HCP网站高低载一下数据，先看一下。”李秋咬了咬牙说道。
确切李秋的实际层面工夫还不敷，而申公豹直觉地认识到了超大范围计算会产生认识的能够性，但是这个临界值是多少，谁也不晓得。
申公豹接着说：“这个内里应当有着庞大的拓扑布局计算的内容，别的你晓得国际科学界畴昔有过一个“人类大脑连接组打算”吗？”
“你也过来蹭课？”
李秋俄然想起了阿谁叫做颜妍的数学系的女人，问道：“我能不能找一个数学系的门生一起来做?”
申公豹竟然收罗李秋的定见，让李秋欣喜不已，这是承认本身了呀，申公豹看了一眼李秋的忧色，冷下脸来讲道，“别欢畅地太早，你的那些编程技能还差的远呢，何况这个毫不是依托编程来实现的。”
“错了，浅显的大范围确切是积累了小范围计算的才气和存储，但是超大范围就完整不一样了，就像猴子的脑袋和人类的脑袋一样的对比，1万只猴子脑袋，也没有一小我类脑袋具有的才气强，这个不是简朴的累加效应，而是质变效应，超大范围产生的一个最首要的特性就是能够实现内部收集化天生，如果能够有合适的算法，打通网状布局勾连，就像生物计算机一样，神经细胞的每一个突触和其他突触的连接会产生分歧的生化效应，大量的生物电流在此中流转的时候就会产生能够驻留下来的认识成分。
李秋赶紧敛了有些对劲的神情说道：“小范围和大范围有辨别吗？大范围都是有小范围积累起来的吧？”
“哈哈，我是他写的保举信。”颜妍笑容如花。
“是一个智能计算的临界值题目的课题，不过此中要把智能计算节点做一个数学模型，这个牵涉到拓扑学内容，我想你必定能够处理。”李秋又详细说了课题内容以及一些细节题目。
“还别说，真是挺成心机，不过我现在比来有些课程呀。刚来黉舍，怕没偶然候。”
申公豹看了李秋一眼，闭目想了想说道：“这个发起很好，不过可惜了，地球上具故意灵才气能够探测大脑认识的人太少了，就你们这些人，不过幸亏你们都在中国，这个是中国人的大荣幸，我同意了，你插手这部分课题研讨内容吧，这个课题的称呼开端叫做人脑数学模型吧。”
有人说植物没成心识，只要人类成心识，因为人类能够具有自在意志和打算、瞻望以及运筹以及决策的才气，是真正具有灵智的生物。那么仅仅是神经元的连接就产生了认识吗？认识是在甚么时候产生的？胚胎就开端有了吗？还是出世时候才有的？认识是知识还是经历？认识真的是学习的成果吗？还是天生具有的根基才气？
我现在没法计算这类范围需求多大，也就是说最低范围需求多大才气产生认识，这个我们能不能产生一种算法，来作为评价聪明产生的鸿沟前提呢？你别直接让你的生物计算机来计算这个事情，它是知其然不知其以是然，我们要将这个课题作为两年乃至三年的研讨方向，或许这些研讨对于你的生物计算机的优化有好处呢。”申公豹可贵地耐烦压服李秋。
申公豹明天正在和李秋谈生物计算机的事情。