شبكات الذكاء الاصطناعي المُحاكية للدماغ البشري يمكنها أداء المهام الإدراكية

دراسة جديدة من جامعة ماكجيل تفاصيل كيف يمكن لشبكات الذكاء الاصطناعي المُحاكية للدماغ البشري أداء المهام الإدراكية بكفاءة.

نُشر البحث في مجلة نيتشر ماشين إن텔يجنس في 9 أغسطس.

إعادة بناء نمط الاتصال الدماغي

فريق من الباحثين قام أولاً بفحص بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي من مستودع العلوم المفتوحة الكبير قبل إعادة بناء نمط الاتصال الدماغي. ثم تم تطبيق نمط الاتصال الدماغي هذا على شبكة عصبونية اصطناعية، وهي نظام حاسوبي يعمل بطريقة مشابهة للدماغ البيولوجي.

تم تدريب الشبكة العصبونية الاصطناعية من قبل فريق من الباحثين في معهد مونتريال العصبي والمستشفى، ومعهد كيبيك للذكاء الاصطناعي، وتعلمت أداء مهمة الذاكرة الإدراكية. لاحظ الفريق الشبكة العصبونية الاصطناعية أثناء عملها على إكمال المهمة.

هناك عاملان رئيسيان يجعلان هذا النهج يبرز عند مقارنته بالنهج السابق حول الاتصال الدماغي أو علم الاتصال. غالباً ما涉رت الأعمال السابقة وصف تنظيم الدماغ دون إيلاء اهتمام كبير لكيفية أداء الحسابات والوظائف. من ناحية أخرى، تعتمد الشبكات العصبونية الاصطناعية التقليدية على هياكل عشوائية، لا تمثل بدقة كيفية تنظيم شبكات الدماغ الحقيقية.

مع النهج الجديد، قام الباحثون بدمج علم الاتصال الدماغي في بناء هياكل الشبكات العصبونية الاصطناعية، والتي اعتقدوا أنها سوف توفر رؤى حول كيفية دعم توصيلات الدماغ للمهارات الإدراكية المحددة. كما كانوا يبحثون عن استخراج مبادئ تصميم جديدة للشبكات الاصطناعية.

مكتشفات الفريق

اكتشف الفريق أن الشبكات العصبونية الاصطناعية ذات الاتصال الدماغي البشري، أو الشبكات العصبونية الشبيهة بالدماغ، أدت مهام الذاكرة الإدراكية بمرونة وكفاءة أكبر من الهياكل الأخرى. كانت الشبكات العصبونية الشبيهة بالدماغ قادرة على استخدام نفس الهيكل الأساسي لمجموعة واسعة من القدرات على التعلم، والتي تمتد عبر سياقات متعددة.

براتيسلاف ميسيك هو باحث في معهد مونتريال العصبي والمؤلف الرئيسي للبحث.

“يجمع المشروع بين两个 مجال علمي حيوي وسريع التطور,” يقول ميسيك. “علم الأعصاب والذكاء الاصطناعي يتقاسمان جذوراً مشتركة، ولكنها انحرفت مؤخراً. استخدام الشبكات الاصطناعية سوف يساعدنا على فهم كيفية دعم هيكل الدماغ لوظائفه. بالمقابل، استخدام البيانات التجريبية لإنشاء شبكات عصبونية سوف يكشف عن مبادئ تصميم لإنشاء ذكاء اصطناعي أفضل. لذلك، سوف تساعد كلتا المجالتان بعضها البعض وتعزز فهمنا للدماغ.”

تم تمويل البحث جزئياً من قبل صندوق التميز البحثي الأول في كندا، الذي منح لجامعة ماكجيل لمبادرة الأدمغة الصحية، والحياة الصحية. كما تم تقديم التمويل من قبل المجلس الوطني للبحوث الكندية، وجمعية البحث الصحي في كيبيك، ومعهد كندا للبحوث المتقدمة، وكراسي أبحاث كندا، وجمعية البحث في كيبيك – الطبيعة والتكنولوجيا، ومركز UNIQUE (اتحاد العلوم العصبية والذكاء الاصطناعي).