Modelos e plataformas de IA
Redes de IA Modeladas no Cérebro Humano Podem Realizar Tarefas Cognitivas
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Um novo estudo da Universidade McGill detalha como redes de inteligência artificial (IA) modeladas no cérebro humano podem realizar tarefas cognitivas de forma eficiente.
A pesquisa foi publicada na revista Nature Machine Intelligence em 9 de agosto.
Reconstruir o Padrão de Conectividade Cerebral
A equipe de pesquisadores primeiro examinou dados de MRI de um grande repositório de Ciência Aberta antes de reconstruir um padrão de conectividade cerebral. Esse padrão de conectividade cerebral foi então aplicado a uma rede neural artificial (RNA), que é um sistema de computação que opera de maneira semelhante ao cérebro biológico.
A RNA foi treinada por uma equipe de pesquisadores do The Neuro (Instituto e Hospital Neurológico de Montreal) e do Instituto de Inteligência Artificial do Quebec, e aprendeu a realizar uma tarefa de memória cognitiva. A equipe observou a RNA enquanto trabalhava para completar a tarefa.
Existem dois principais fatores que tornam essa abordagem destacada em comparação com as anteriores sobre conectividade cerebral, ou connectômica. O trabalho anterior frequentemente envolvia descrever a organização cerebral sem prestar muita atenção à forma como ela realiza cálculos e funções. Por outro lado, as RNAs tradicionais confiam em estruturas arbitrárias, que não representam com precisão a forma como as redes cerebrais reais são organizadas.
Com a nova abordagem, os pesquisadores integraram a connectômica cerebral na construção de arquiteturas de RNA, o que acreditam que fornecerá insights sobre como a fiação do cérebro suporta habilidades cognitivas específicas. Eles também estavam procurando derivar princípios de design novos para redes artificiais.
As Descobertas da Equipe
A equipe descobriu que as RNAs com conectividade cerebral humana, ou redes neurais neuromórficas, realizaram tarefas de memória cognitiva com mais flexibilidade e eficiência do que outras arquiteturas. As redes neurais neuromórficas foram capazes de usar a mesma arquitetura subjacente para uma ampla gama de capacidades de aprendizado, que se estendem por vários contextos.
Bratislav Misic é um pesquisador do The Neuro e o autor sênior da pesquisa.
“O projeto une duas disciplinas científicas vibrantes e de rápido crescimento”, diz Misic. “Neurociência e IA compartilham raízes comuns, mas recentemente divergiram. Usar redes artificiais ajudará a entender como a estrutura cerebral suporta a função cerebral. Por sua vez, usar dados empíricos para fazer redes neurais revelará princípios de design para construir uma IA melhor. Então, as duas disciplinas se ajudarão mutuamente e enriquecerão nossa compreensão do cérebro.”
A pesquisa foi financiada em parte pelo Canada First Research Excellence Fund, que foi concedido à Universidade McGill para a iniciativa Healthy Brains, Healthy Lives. O financiamento também foi fornecido pelo Conselho de Pesquisas em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá, Fonds de Recherche du Québec — Santé, Instituto Canadense de Pesquisa Avançada, Cátedras de Pesquisa do Canadá, Fonds de Recherche du Québec — Nature et Technologies, e Centro UNIQUE (União de Neurociência e Inteligência Artificial).
