Jeffrey Hawkins ist ein amerikanischer Geschäftsmann, Informatiker, Neurowissenschaftler und Ingenieur, der für seine Beiträge zur Handheld-Computing-Technologie und seine spätere Arbeit in der theoretischen Neurowissenschaft bekannt ist. Er war Mitbegründer von Palm Computing, wo er den PalmPilot und das Palm Treo mitentwickelte, und gründete später Handspring mit. Nach seinem Erfolg in der Technologiebranche wandte sich Hawkins der Neurowissenschaft zu, gründete 2002 das Redwood Neuroscience Institute und war 2005 Mitbegründer von Numenta, wo er Bemühungen leitet, den Neokortex zu rekonstruieren und maschinelle Intelligenz auf der Grundlage der Gehirntheorie zu entwickeln. Er ist Autor zweier einflussreicher Bücher, On Intelligence (2004) und A Thousand Brains: A New Theory of Intelligence (2021), die seine Rahmenwerke zum Verständnis der Funktionsweise des Gehirns und dessen, was aktuellen Ansätzen der künstlichen Intelligenz fehlt, darlegen.
Hawkins' Karriere umfasst die Entwicklung früher Tablet-Computer, den Aufstieg persönlicher digitaler Assistenten (PDAs) und ein anhaltendes Forschungsprogramm zu den rechnerischen Prinzipien des Gehirns. Seine Arbeit wurde von der National Academy of Engineering anerkannt, und seine Theorien haben sowohl die Neurowissenschaft als auch das Design von neuronalen Netzwerk-Modellen beeinflusst. Er leitet weiterhin die Forschung bei Numenta, mit dem Fokus darauf, wie die Struktur des Gehirns leistungsfähigere und effizientere maschinelle Intelligenz ermöglichen kann.
Bildung und frühes Leben
Hawkins besuchte die Cornell University, wo er 1979 einen Bachelor of Science in Elektrotechnik erhielt. Sein frühes Interesse an Mustererkennung für Sprach- und Texteingaben in Computer führte ihn 1986 dazu, sich im Biophysik-Programm an der University of California, Berkeley einzuschreiben. Während seiner Zeit in Berkeley patentierte er einen „Musterklassifikator" für handgeschriebenen Text, einen frühen Beitrag zum Gebiet des maschinellen Lernens. Sein Promotionsvorschlag, eine Theorie des Neokortex zu entwickeln, wurde jedoch abgelehnt, ein Rückschlag, der später seinen unabhängigen Weg in der Neurowissenschaft prägen sollte.
Frühe Karriere und GRiD Systems
1982 trat Hawkins GRiD Systems bei, einem Pionierunternehmen für tragbare Computer. Dort entwickelte er eine Software für schnelle Anwendungsentwicklung (RAD) namens GRiDtask. Von 1988 bis 1992 war er Vizepräsident für Forschung und leitete die Initiative des Unternehmens für stiftbasierte Computer. Diese Bemühungen gipfelten 1989 im GridPad, einem der ersten Tablet-Computer, der Handschrifterkennung nutzte, um Benutzern die direkte Texteingabe auf dem Bildschirm zu ermöglichen. Das GridPad wurde in kommerziellen und industriellen Umgebungen eingesetzt, einschließlich des US-Militärs, und demonstrierte die Machbarkeit stiftbasierter Schnittstellen.
Palm Computing und Handspring
Im Januar 1992 gründete Hawkins Palm Inc. mit dem Ziel, einen einfachen und erschwinglichen Handheld-Computer zu schaffen. Das erste Produkt des Unternehmens, der PalmPilot, kam 1996 auf den Markt und wurde ein kommerzieller Erfolg, der die Kategorie der persönlichen digitalen Assistenten (PDA) populär machte. Der PalmPilot verfügte über einen Touchscreen, einen Stift und ein Handschrifterkennungssystem namens Graffiti, das Hawkins mitentwickelte. Der Erfolg des Geräts etablierte Palm als Marktführer im aufkommenden Handheld-Computing-Markt.
1998 verließ Hawkins Palm zusammen mit den Mitbegründern Donna Dubinsky und Ed Colligan, um Handspring zu gründen, ein neues Unternehmen, das sich auf fortschrittlichere Handheld-Geräte konzentrierte. Die Visor-Serie von Handspring konkurrierte direkt mit Palm-Produkten und führte den Springboard-Erweiterungssteckplatz ein, der es Benutzern ermöglichte, Module wie Modems, Kameras und MP3-Player hinzuzufügen. 2003 fusionierte Handspring mit Palm, und das kombinierte Unternehmen produzierte später das Palm Treo, ein Smartphone, das PDA-Funktionen mit Mobiltelefonfunktionen integrierte. Die Treo-Linie war ein früher Vorläufer moderner Smartphones und half, die mobile Computerindustrie zu formen.
Redwood Neuroscience Institute
Nach zwei Jahrzehnten in der Technologiebranche kehrte Hawkins zu seinem früheren Interesse am Verständnis des Gehirns zurück. 2002, nachdem er wenig Interesse bei etablierten neurowissenschaftlichen Institutionen fand, gründete er das Redwood Neuroscience Institute in Menlo Park, Kalifornien. Das Institut widmete sich der theoretischen Neurowissenschaft, mit dem Fokus auf das Verständnis, wie der Neokortex rechnet. 2005 zog das Institut an die University of California, Berkeley, wo es zum Redwood Center for Theoretical Neuroscience wurde und seine Forschungsmission fortsetzte.
Numenta und maschinelle Intelligenz
Im März 2005 gründete Hawkins Numenta, Inc. zusammen mit Donna Dubinsky und Dileep George. Die Mission von Numenta ist es, den Neokortex zu rekonstruieren und Technologie für maschinelle Intelligenz auf der Grundlage der Gehirntheorie zu entwickeln. Die Forschung des Unternehmens konzentrierte sich auf kortikale Säulen, die grundlegenden Recheneinheiten des Neokortex, und auf die Entwicklung von Algorithmen, die von der Struktur des Gehirns inspiriert sind. Numentas Arbeit hat untersucht, wie sparse verteilte Repräsentationen und Sequenzgedächtnis in Deep Learning und anderen maschinellen Lern-Anwendungen verwendet werden können.
2016 stellte Hawkins die Hypothese auf, dass kortikale Säulen nicht nur eine Empfindung erfassen, sondern auch die relative Position dieser Empfindung im dreidimensionalen Raum in Bezug auf ihre Umgebung. Er erklärte: „Wenn das Gehirn ein Modell der Welt aufbaut, hat alles eine Position relativ zu allem anderen." Diese Idee, die er „situierte Erfassung" nennt, legt nahe, dass die Repräsentation von Objekten im Gehirn ihren räumlichen Kontext umfasst, ein Konzept mit Implikationen für den Aufbau robusterer Systeme der künstlichen Intelligenz.
Bücher und Theorien
2004 verfasste Hawkins das Buch On Intelligence zusammen mit Sandra Blakeslee. Das Buch legt seine Theorie des „Gedächtnis-Vorhersage-Rahmenwerks" des Gehirns dar, die besagt, dass der Neokortex kontinuierlich Vorhersagen auf der Grundlage gespeicherter Erinnerungen trifft. Nach diesem Rahmenwerk entsteht Intelligenz aus der Fähigkeit des Gehirns, Muster zu lernen und sie zur Antizipation zukünftiger Ereignisse zu nutzen. Das Buch argumentierte, dass das Verständnis dieses Rahmenwerks zur Schaffung wirklich intelligenter Maschinen führen könnte.
2021 veröffentlichte Hawkins A Thousand Brains: A New Theory of Intelligence. Das Buch beschreibt die „Tausend-Gehirne-Theorie", die vorschlägt, dass der Neokortex aus Tausenden von kortikalen Säulen besteht, die jeweils ein vollständiges Modell der Welt lernen. Diese Säulen arbeiten zusammen, um ein einheitliches Verständnis zu bilden, und Intelligenz entsteht aus der Integration dieser vielen Modelle. Das Buch diskutiert auch, was diese Theorie für maschinelle Intelligenz bedeutet, und argumentiert, dass aktuelle Ansätze der künstlichen Intelligenz, einschließlich Deep Learning und großer Sprachmodelle, Schlüsselelemente der Funktionsweise des Gehirns vermissen. Hawkins schlägt vor, dass die Integration von Prinzipien wie Referenzrahmen und kontinuierlichem Lernen zu leistungsfähigeren und flexibleren KI-Systemen führen könnte.
Vorstands- und Institutsmitgliedschaften
2003 wurde Hawkins als Mitglied der National Academy of Engineering gewählt, „für die Schaffung des Handheld-Computing-Paradigmas und die Schaffung des ersten kommerziell erfolgreichen Beispiels eines Handheld-Computergeräts". Er war auch im Beirat der Secular Coalition for America tätig, wo er zur Akzeptanz und Inklusion von Nichttheismus im amerikanischen Leben beriet. Seine Beiträge zu Technologie und Neurowissenschaft wurden weithin anerkannt, und seine Arbeit inspiriert weiterhin Forschung an der Schnittstelle von Gehirnwissenschaft und maschinellem Lernen.
Vermächtnis und Einfluss
Jeffrey Hawkins' Einfluss erstreckt sich über mehrere Bereiche. In der Computertechnik half seine Arbeit am PalmPilot und am Treo, den Handheld-Computing-Markt zu definieren und die Entwicklung moderner Smartphones zu beeinflussen. In der Neurowissenschaft haben seine Theorien ein Rahmenwerk zum Verständnis des Neokortex geliefert und Forscher herausgefordert, über Intelligenz in Bezug auf Vorhersage und Referenzrahmen nachzudenken. Bei Numenta zielt seine laufende Forschung darauf ab, die Lücke zwischen Gehirntheorie und praktischer maschineller Intelligenz zu schließen und eine Alternative zu dominanten Ansätzen in der künstlichen Intelligenz wie Transformer-basierten großen Sprachmodellen zu bieten. Seine Bücher haben diese Ideen einem breiten Publikum zugänglich gemacht, und seine Arbeit bleibt ein bedeutender Beitrag zu den laufenden Bemühungen, menschliche Intelligenz zu verstehen und zu replizieren.