Neurovědci získali vhled do toho, jak mozek čte počítačový kód

Neurovědci na Massachusettském technologickém institutu (MIT) získali cenné poznatky o tom, jak mozek čte počítačový kód. Zjistili, že místo toho, aby se spoléhali na oblasti mozku zapojené do zpracování jazyka, je aktivována „síť mnohonásobné poptávky“. Tato síť je také zodpovědná za komplexní kognitivní úkoly, jako jsou matematické problémy.

Je snadno pochopitelné, proč by někdo mohl myslet, že oblasti zapojené do zpracování jazyka by byly stejné jako pro programování počítače, protože tyto dvě úkoly jsou podobné mnoha způsoby. Například počítačové kódování také vyžaduje naučení se nových symbolů a termínů, které musí být organizovány tak, aby stroj věděl, co má dělat. Počítačový kód musí být také extrémně jasný, aby ho mohli programátoři pochopit.

Přesto se věci stávají ještě složitějšími, protože čtení počítačového kódu pomocí sítě mnohonásobné poptávky nevyžaduje stejné kognitivní nároky jako matematika.

Anna Ivanova je studentka MIT a hlavní autorka studie.

„Porozumění počítačovému kódu se zdá být svou vlastní věcí. Není to stejné jako jazyk a není to stejné jako matematika a logika,“ říká Ivanova.

Výzkum také zahrnoval senior autora Evelinu Fedorenko, asociativní profesorku neurovědy a členku McGovernova institutu pro výzkum mozku, stejně jako výzkumníky z laboratoře počítačové vědy a umělé inteligence MIT a Univerzity Tufts.

Článek byl zveřejněn v eLife tento měsíc.

Práce Fedorenko se zaměřuje na funkce, které závisí na jazykové síti mozku, která se nachází v levé hemisféře mozku. Některé z jejích předchozích prací prokázaly, že jazyková síť se neaktivuje hudbou a matematikou.

“Zde jsme byli zainteresováni zkoumáním vztahu mezi jazykem a programováním počítače, částečně proto, že programování počítače je tak nový vynález, že víme, že nemůže existovat žádný pevný mechanismus, který by nás dělal dobrými programátory,” říká Ivanova.

Aktivovaná síť mnohonásobné poptávky

Výzkumníci nalezli velmi malou odpověď na kód v těchto jazykových oblastech, ale nalezli aktivovanou síť mnohonásobné poptávky v přední a parietální laloku. Tato síť se používá, když úkoly vyžadují velké množství informací, které musí být drženy najednou, což vede k naší schopnosti vykonávat řadu mentálních úkolů.

„Dělá téměř cokoliv, co je kognitivně náročné, co vás nutí tvrdě přemýšlet,“ říká Ivanova.

Výzkumníci nezjistili žádné specifické oblasti, které se používají výhradně pro programování, ale věří, že jedinci s podstatnou zkušeností s kódováním by mohli vyvinout specializovanou mozkovou aktivitu.

„Je možné, že pokud vezmete lidi, kteří jsou profesionální programátoři, kteří strávili 30 nebo 40 let kódováním v konkrétním jazyce, můžete začít vidět nějakou specializaci, nebo nějakou krystalizaci částí sítě mnohonásobné poptávky,“ říká Fedorenko. „U lidí, kteří jsou obeznámeni s kódováním a mohou efektivně vykonávat tyto úkoly, ale mají omezenou zkušenost, to prostě nevidíte žádnou specializaci.“

Tým výzkumníků na Univerzitě Johns Hopkins také měl podobné výsledky, zejména s aktivovanou sítí mnohonásobné poptávky pro kódovací problémy. Podle výzkumníků tyto výsledky znamenají, že kódování nemůže být omezeno jako matematická dovednost nebo jazyková dovednost, protože může spoléhat na obě jazykové a mnohonásobné poptávkové systémy.

„Byly zde nároky z obou táborů – musí to být spolu s matematikou, musí to být spolu s jazykem,“ říká Ivanova. „Ale zdá se, že vzdělávací pracovníci v oblasti počítačové vědy budou muset vyvinout své vlastní přístupy k výuce kódu nejefektivněji.“