Key Takeaways
- Cilvēka smadzenes izmanto sarežģītu procesu, lai iemācītos un saprastu valodu.
- Ar A.I. palīdzību nesen veiktais pētījums analizēja dalībnieku smadzeņu darbību, lai atklātu reģionu tīklu, kas strādā kopā, lai apstrādātu valodu.
- Šie atklājumi varētu palīdzēt mums labāk izprast smadzeņu disfunkciju un neirodeģeneratīvās slimības.
Viens no daudzajiem prāta noslēpumiem ietver sarežģītu sistēmu, kas ļauj mums saprast valodu. Jūs varat saprast šo teikumu, daļēji pateicoties šai sistēmai, kas darbojas jūsu smadzenēs. Bet kā tieši tas darbojas?
Neskatoties uz šīs sistēmas lietošanu katru dienu, mēs pilnībā nesaprotam, kā smadzenes nozīmē vārdu secību. Cenšoties gūt labāku priekšstatu par šo procesu, pētnieku grupa izmantoja mākslīgo intelektu un neiro attēlveidošanu, lai analizētu cilvēka smadzenes, kamēr viņi lasīja.
Secinājumi, kas publicēti Neirozinātnes žurnāls atklāja, ka dažādi smadzeņu reģioni darbojas kopā, lai iegūtu jēgu teikumiem, un tie varētu informēt par dažādu kognitīvo traucējumu formu ārstēšanas attīstību.
Pētījums
Pētījumā tika aplūkota četrpadsmit cilvēku smadzeņu darbība, kas tika uzraudzīta, izmantojot funkcionālo MRI, lasot 240 dažādus teikumus. Šos teikumus bija iekodējis mākslīgā intelekta modelis InferSent, kas apmācīts radīt semantiskos teikumu attēlojumus.
Skenējot atklāja, ka darbība notika dažādu smadzeņu reģionu tīklā, kas norāda, ka vairāk nekā garozas reģioni strādā kopā, lai veiktu šo uzdevumu, nevis viena vietne, kas kalpo kā teikuma izpratnes centrs.
Endrjū Andersons, PhD
Atzinumi sniedz jaunu priekšstatu par tīklu mūsu smadzenēs, kas nodarbojas ar teikuma nozīmes izpratni.
- Endrjū Andersons, PhDŠis konkrētais A.I. ir nozīmīgs ar to, ka tas pierādīja fMRI aktivitātes elementu prognozēšanu, kurus nevar paredzēt citi izplatīti skaitļošanas modeļi. Tas ļāva pētniekiem paredzēt fMRI aktivitāti, kas atspoguļo teikuma nozīmes kodēšanu smadzeņu reģionos.
"Atzinumi sniedz jaunu priekšstatu par tīklu mūsu smadzenēs, kas nodarbojas ar teikuma nozīmes izpratni," saka vadošais pētnieks Endrjū Andersons, PhD, no Ročesteras universitātes. "Kā mēs visi zinām, teikumi tiek veidoti no vārdu secībām, tomēr teikuma nozīme ir vairāk nekā tā vārdu daļu summa."
Andersons norāda uz piemēru "Automašīna sabrauca kaķi". pret "Kaķis uzbrauca automašīnai." Neskatoties uz to, ka abos teikumos ir vieni un tie paši vārdi, mūsu smadzenes saprot, ka katrs no tiem nozīmē dažādas lietas. Signalizācijas sistēma, kas ļauj mums šādi apstrādāt valodu, ir neticami sarežģīta, taču A.I. var palīdzēt mums to labāk izprast.
Izmantojot mašīnmācīšanos, skaitļošanas modelis var tuvināt valodas nozīmi. Pēc tam saskaņojot šo skaitļošanas modeli ar fMRI informāciju, kas izceļ smadzeņu darbību valodas izpratnes laikā, mēs varam noteikt, kuri smadzeņu reģioni ir aktīvi šajā uzdevumā.
"Nav pareizi saprotams, kur šādi" holistiski "nozīmes attēlojumi tiek kodēti, lasot teikumus," saka Andersons. "Vai tie ir lokalizēti vienā smadzeņu reģionā vai plašāk izplatīti vairākos reģionos? Mūsu atklājumi norāda uz pēdējo, šī teikuma nozīme ir kodēta visā izplatītajā smadzeņu tīklā, kas aptver laika, parietālās un frontālās garozas reģionus."
A.I. un mūsu smadzenes
Kā ilustrē šis pētījums, A.I. palīdz mums labāk izprast cilvēka smadzenes. Tajā pašā laikā cilvēka smadzeņu izpēte palīdz mums attīstīt izsmalcinātāku A.I. Tās ir aizraujošas un izdevīgas apļveida attiecības.
"Gandrīz katrs A.I. sasniegums ir balstīts uz neirozinātni un psiholoģiju, un dziļi neironu tīkli un mācīšanās ar stiprinājumu ir varbūt divi spilgtākie piemēri," saka neironu inženieris Dhonam Pemba, PhD.
Pemba ir nodibinājis vairākus A.I. uzņēmumiem, īpašu uzmanību pievēršot izglītībai un valodas apguvei. Pavisam nesen viņš bija līdzdibinātājs Kidx, A.I. izglītības platforma bērniem. Viņš atzīmē, ka, lai arī mācīšanās un domāšana kā cilvēka smadzenes ir A.I. galīgais mērķis, tas prasa milzīgu datu daudzumu un apmācību, lai pat tuvotos. Mākslīgais intelekts nevar vispārināt un ekstrapolēt, kā to dara cilvēka smadzenes valodas apguvē un apstrādē.
Dhonam Pemba, MD, PhD
AI uzlabošanas un smadzeņu atdarināšanas atslēga būtu ļaut mākslīgajiem neironu tīkliem mācīties tāpat kā patiesajiem bioloģiskajiem neironu tīkliem.
- Dhonam Pemba, MD, PhD"Mūsu smadzenes valodas apguvei spēj mācīties no iepriekšējām zināšanām," saka Pemba. "Piemēram, mēs mācāmies teikumu modeļus un varam šajos modeļos izmantot jaunus vārdus, nepārprotami nepasakot, vai arī mēs varam ātrāk iemācīties vārda jauno nozīmi, tiklīdz esam iemācījušies citus līdzīgus vārdus."
Mākslīgo neironu tīklu potenciāls
Mākslīgie neironu tīkli ir ievērojami uzlabojuši skaitļošanas modeļus, un eksperti saka, ka galvenie sasniegumi tiks veikti valodas balstītā A.I. uzdevumus nākamās desmitgades laikā.
Ar turpmāku progresu valodas apstrādē Andersons uzskata, ka galu galā mēs arī labāk sapratīsim smadzeņu disfunkciju. Izmantojot A.I., varētu būt iespējams novērtēt, kā smadzeņu reģioni, ko skar neirodeģeneratīvās slimības, piemēram, Alcheimera slimība, kodē nozīmi.
"Turklāt mēs varam pārbaudīt, vai smadzeņu tīkli ir pārveidoti, lai citi mazāk slimi smadzeņu reģioni varētu uzņemties slimo reģionu lomu," viņš saka. "Tas varētu palīdzēt raksturot slimības progresēšanu un, iespējams, pat palīdzēt prognozēt, kuri cilvēki ar augstu patofizioloģiju pakļausies demenci un kuri to nedarīs."
Bet šādam progresam būs vajadzīgs laiks, un sasniegumi šajā jomā nekad nav ideāli.
"Es joprojām domāju, ka ir atlicis daudz izaicinājumu, lai atdarinātu cilvēka smadzenes," saka Pemba. "Pirmkārt, mēs joprojām to pilnībā nesaprotam, lai to izstrādātu, un, otrkārt, mēs izmantojam datoru un matemātiku, lai atspoguļotu to, ko mēs nezinām. Galvenais AI uzlabošanai un smadzeņu atdarināšanai būtu atļaut mākslīgajiem neironu tīkliem mācīties tāpat kā faktiskie bioloģiskie neironu tīkli.
"Bet cits jautājums ir, vai mums patiesībā tas ir pilnībā jāatdarina? Lidmašīnas nelido kā putni."
Ko tas jums nozīmē
Neticami sarežģītas sistēmas darbojas, lasot vai dzirdot valodu. Tā kā mākslīgā intelekta attīstība palīdz mums labāk izprast šīs sistēmas, mums ir lielākas iespējas izprast un ārstēt smadzeņu disfunkciju.
Bilingvālisms var stiprināt bērna smadzenes līdz pieauguša cilvēka vecumam