Nová neurokomputační mozková model může pokročit ve výzkumu umělé inteligence

Nová studie z Univerzity v Montrealu představuje nový neurokomputační model lidského mozku. Tento nový model poskytuje hlubší vhled do toho, jak mozek vyvíjí komplexní kognitivní schopnosti, a mohl by pokročit ve výzkumu neuronové umělé inteligence (AI). 

Studie byla zveřejněna 19. září v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). 

Byla provedena mezinárodní skupinou výzkumníků z Institutu Pasteura a Sorbonnské univerzity v Paříži, CHU Sainte-Justine, Mila — Quebec Artificial Intelligence Institute, a Univerzity v Montrealu. 

Neurální vývoj

Studie popisuje neurální vývoj na třech hierarchických úrovních zpracování informací: 

• Senzomotorická úroveň: Prozkoumává, jak vnitřní aktivita mozku učí vzory z percepce a spojuje je s akcí.
  
• Kognitivní úroveň: Prozkoumává, jak mozek kontextuálně kombinuje tyto vzory.

• Úroveň vědomí: Zvažuje, jak mozek odlišuje vnější svět a manipuluje naučené vzory (prostřednictvím paměti) již недоступné pro vnímání. 

Nový výzkum poskytuje hlubší vhled do základních mechanismů, které leží v základu kognice, díky zaměření modelu na interakci mezi dvěma základními typy učení. První je Hebbian learning, který je spojen se statistickou pravidelností, jako je opakování. Druhý je učení s posilováním, který je spojen s odměnou a neurotransmiterem dopaminem. 

Nově vyvinutý model řeší tři úkoly rostoucí složitosti napříč úrovněmi, a tým představil nový základní mechanismus každý krát, který mu pomohl pokročit. 

Výsledky ukázaly dva základní mechanismy pro multilevel vývoj kognitivních schopností v biologických neurálních sítích: 

• Synaptická epigeneze: Hebbian learning probíhá na lokální škále, zatímco učení s posilováním probíhá na globální škále.

• Samoorganizované dynamiky: Spontánní aktivita a vyvážený poměr excitátorů a inhibitorů neuronů. 

Další generace AI a umělý vědomí

Guillaume Duman je členem týmu a asistent profesora výpočetní psychiatrie na UdeM, stejně jako hlavní výzkumný pracovník v Centru pro výzkum CHU Sainte-Justine. 

“Náš model demonstruje, jak neuro-AI konvergence zdůrazňuje biologické mechanismy a kognitivní architektury, které mohou pohánět vývoj další generace umělé inteligence a dokonce vést k umělému vědomí,” říká Dumas. 

Abyste toho dosáhli, Dumas říká, že možná budou muset integrovat sociální dimenze kognice. Tým nyní zkoumá integraci biologických a sociálních dimenzí a již vytvořil první simulaci dvou celých mozků v interakci. 

Tým věří, že tím, že budou kotvit budoucí výpočetní modely v biologických a sociálních realitách, získá hlubší vhled do základních mechanismů, které leží v základu kognice. Věří také, že to poskytne most mezi AI a lidským mozkem.