نموذج دماغ جديد عصبي حاسوبي قد يتقدم البحث في مجال الذكاء الاصطناعي

دراسة جديدة من جامعة مونتريال تقدم نموذجًا عصبيًا حاسوبيًا جديدًا للدماغ البشري. يوفر هذا النموذج الجديد رؤية أعمق حول كيفية تطوير الدماغ للقدرات المعرفية المعقدة، ويمكن أن يتقدم البحث في مجال الذكاء الاصطناعي (AI).

نشرت الدراسة في 19 سبتمبر في مجلة المراجعات الوطنية للأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS).

أجريت الدراسة من قبل فريق دولي من الباحثين من معهد باستور وجامعة سوربون في باريس، وCHU Sainte-Justine، وMila – معهد كيبيك للذكاء الاصطناعي، وجامعة مونتريال.

تطوير الدماغ العصبي

توصف الدراسة التطور الدماغي العصبي على ثلاثة مستويات هرمية لمعالجة المعلومات:

• مستوى الحواس والحركة: يستكشف كيفية تعلم النشاط الداخلي للدماغ الأنماط من الإدراك وتركيبها مع الإجراءات.
  
• مستوى المعرفة: يفحص كيفية دمج الدماغ لتلك الأنماط في سياق معين.

• مستوى الوعي: ينظر في كيفية انفصال الدماغ عن العالم الخارجي وتعديل الأنماط المكتسبة (من خلال الذاكرة) التي لم تعد متاحة للإدراك.

توفر الأبحاث الجديدة رؤية أعمق حول الآليات الأساسية التي تقف وراء المعرفة بسبب تركيز النموذج على التفاعل بين نوعين أساسيين من التعلم. الأول هو تعلم هيبيان، والذي يرتبط بالانتظام الإحصائي، مثل التكرار. الثاني هو تعلم التعزيز، والذي يرتبط بالمكافأة وناقل الدوبامين.

حل النموذج الجديد ثلاثة مهام متزايدة التعقيد عبر المستويات، وقدم الفريق آلية جديدة في كل مرة، مما ساعدهم على التقدم.

أظهرت النتائج آليتين أساسيتين لتطوير القدرات المعرفية على مستوى متعدد في الشبكات العصبية البيولوجية:

• التكوين العصبي الوراثي: يحدث تعلم هيبيان على مستوى محلي بينما يحدث تعلم التعزيز على مستوى عالمي.

• الديناميكيات المنظمة ذاتيًا: النشاط التلقائي ونسبة التوازن بين الخلايا العصبية المثيرة والمثبطة.

الذكاء الاصطناعي الجيل القادم والوعي الاصطناعي

غيوم دومان هو عضو في الفريق وأستاذ مساعد في الطب النفسي الحاسوبي في UdeM، كما أنه محقق رئيسي في مركز أبحاث CHU Sainte-Justine.

“يظهر نموذجنا كيف يبرز التلاقي بين الأعصاب والذكاء الاصطناعي الآليات البيولوجية والهياكل المعرفية التي يمكن أن تغذي تطوير الجيل القادم من الذكاء الاصطناعي وربما يؤدي في النهاية إلى الوعي الاصطناعي”، يقول دومان.

لتحقيق ذلك، يقول دومان إنهم قد يضطرون إلى دمج الأبعاد الاجتماعية للمعرفة. يعمل الفريق الآن على دمج الأبعاد البيولوجية والاجتماعية، وقد أنشأوا بالفعل أول محاكاة لتفاعل两个 دماغ كاملين.

يؤمن الفريق بأن ربط النماذج الحاسوبية المستقبلية بالحقيقات البيولوجية والاجتماعية سوف يمنحهم رؤية أعمق حول الآليات الأساسية التي تقف وراء المعرفة. كما يؤمنون أنه سوف يوفر جسرًا بين الذكاء الاصطناعي والدماغ البشري.