أبحاث جديدة تشير إلى أن الأدمغة الاصطناعية قد تستفيد من النوم

تظهر أبحاث جديدة من مختبر لوس ألاموس الوطني أن الأدمغة الاصطناعية قد تستفيد من فترات الراحة مثل الأدمغة الحية.

سيتم تقديم البحث في ورشة عمل النساء في رؤية الكمبيوتر في سياتل في 14 يونيو.

ييجينج واتكينز هو عالم حاسوب في مختبر لوس ألاموس الوطني.

“نحن ندرس الشبكات العصبية المتفجرة، والتي تتعلم مثل الأدمغة الحية”، قال واتكينز. “كنا مهتمين بفكرة تدريب معالج شبيه بالدماغ بطريقة مشابهة لطريقة تعلم البشر والأنظمة البيولوجية الأخرى من بيئتها خلال تطور الطفولة”.

حل عدم الاستقرار في محاكاة الشبكة

وجد واتكينز وفريقه أن الفترات المستمرة من التعلم غير الخاضع للإشراف أدت إلى عدم الاستقرار في محاكاة الشبكة. ومع ذلك، عندما قدم الفريق الشبكات إلى الحالات التي هي نتيجة للموجات التي تتعرض لها الأدمغة الحية أثناء النوم، تم استعادة الاستقرار.

“كان كما لو كنا نمنح الشبكات العصبية ما يعادل ليلة نوم جيدة”، قال واتكينز.

اكتشف الفريق هذا عندما كانوا يعملون على تطوير شبكات عصبية تعتمد على كيفية تعلم البشر والأنظمة البيولوجية الأخرى للرؤية. واجه الفريق بعض التحديات عند محاولة استقرار الشبكات العصبية المحاكاة التي خضعت لتدريب القاموس غير الخاضع للإشراف. يتضمن تدريب القاموس غير الخاضع للإشراف تصنيف الأشياء دون وجود أمثلة سابقة للاستفادة منها للمقارنة.

جاريت كينيون هو عالم حاسوب في لوس ألاموس وشارك في الدراسة.

“مشكلة كيفية منع أنظمة التعلم من أن تصبح غير مستقرة في الواقع تظهر فقط عند محاولة استخدام معالجات شبيهة بالدماغ واقعية أو عند محاولة فهم البيولوجيا نفسها”، قال كينيون. “معظم باحثي التعلم الآلي والتعلم العميق والذكاء الاصطناعي لا يواجهون هذه المشكلة لأنهم في الأنظمة الاصطناعية التي يدرسونها لديهم فرصة للقيام بعمليات رياضية عالمية تؤثر على调节 الربح الديناميكي للنظام”.

النوم كحل أخير

وفقًا للباحثين، كان تعرض الشبكات لمحاكاة اصطناعية للنوم هو حلهم الأخير لتحقيق الاستقرار. بعد تجربة أنواع مختلفة من الضوضاء، والتي تشبه الضوضاء الثابتة بين المحطات على الراديو، جاءت أفضل النتائج من موجات الضوضاء الغاوسية. يتضمن هذا النوع من الضوضاء مجموعة واسعة من الترددات والAMPL.

Reached الباحثون إلى فرضية أن الضوضاء خلال النوم البطيء تحاكي الإدخال الذي تتلقاه العصبونات البيولوجية. وأشار النتائج إلى أن النوم البطيء قد يلعب دورًا في ضمان أن العصبونات القشرية لا تعاني من هلوسات وتحافظ على استقرارها.

سيعمل الفريق الآن على تنفيذ الخوارزمية على شريحة لوهي الشبيهة بالدماغ من إنتل، آملين أن يساعدهم النوم على معالجة المعلومات من كاميرا ريتينا السيليكون في الوقت الفعلي. إذا كان البحث يثبت أن الأدمغة الاصطناعية تستفيد من النوم، فمن المحتمل أن يكون الشيء نفسه صحيحًا لأندرويدات وأجهزة ذكية أخرى.

المصدر:استخدام الضوضاء المعدلة جيدًا كبديل للنوم البطيء لتحقيق تعلم القاموس المستقر في نموذج الترميز النادر القائم على السبايك، ورشة عمل النساء في رؤية الكمبيوتر، 2020-06-14 (سياتل، واشنطن، الولايات المتحدة)