Нейробиологи получили представление о том, как мозг читает компьютерный код

Нейробиологи в Массачусетском технологическом институте (MIT) получили ценные сведения о том, как мозг читает компьютерный код. Они обнаружили, что вместо того, чтобы полагаться на области мозга, участвующие в обработке языка, активируется «сеть множественного спроса». Эта сеть также ответственна за сложные когнитивные задачи, такие как математические проблемы.

Легко понять, почему можно подумать, что области, участвующие в обработке языка, будут одними и теми же для программирования компьютеров, поскольку эти две задачи похожи во многих отношениях. Например, программирование компьютеров также требует学习 новых символов и терминов, которые затем необходимо организовать так, чтобы машина знала, что делать. Компьютерный код также должен быть非常 ясным, чтобы программисты могли понять его.

Несмотря на это, все становится еще более сложным, поскольку чтение компьютерного кода с помощью сети множественного спроса не требует одних и тех же когнитивных требований, что и математика.

Анна Ивановна – аспирант MIT и ведущий автор исследования.

«Понимание компьютерного кода, кажется, является самостоятельной вещью. Это не то же самое, что язык, и это не то же самое, что математика и логика», – говорит Ивановна.

Исследование также включало старшего автора Евелину Федоренко, доцента нейробиологии и члена Института исследования мозга Макговерна, а также исследователей из Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта MIT и Университета Тафтса.

Статья была опубликована в eLife в этом месяце.

Работа Федоренко сосредоточена на функциях, которые полагаются на сеть языка мозга, расположенную в левом полушарии мозга. Некоторые из ее предыдущих работ показали, что сеть языка, по-видимому, не активируется музыкой и математикой.

“Здесь мы были заинтересованы в изучении отношения между языком и программированием компьютеров, частично потому, что программирование компьютеров – это такое новое изобретение, что мы знаем, что не может быть никаких встроенных механизмов, которые делают нас хорошими программистами”, – говорит Ивановна.

Активированная сеть множественного спроса

Исследователи обнаружили очень небольшую реакцию на код в этих языковых областях, но они обнаружили, что сеть множественного спроса активируется во всей лобной и теменной доле. Эта сеть полагается на задачи, которые требуют большого количества информации, которую необходимо удерживать одновременно, что приводит к нашей способности выполнять ряд умственных задач.

«Она делает практически все, что когнитивно сложно, что заставляет вас думать усердно», – говорит Ивановна.

Исследователи не определили конкретные области, которые используются исключительно для программирования, но они считают, что люди с существенным опытом программирования могут развить специализированную активность мозга.

«Возможно, что если вы возьмете людей, которые являются профессиональными программистами, которые провели 30 или 40 лет, программируя на определенном языке, вы можете начать видеть некоторую специализацию или кристаллизацию частей системы множественного спроса», – говорит Федоренко. «У людей, которые знакомы с программированием и могут эффективно выполнять эти задачи, но имели относительно ограниченный опыт, это просто не кажется, что вы видите какую-либо специализацию еще».

Группа исследователей из Университета Джонса Хопкинса также имела подобные результаты, в частности, с сетью множественного спроса, активированной для задач программирования. Согласно исследователям, эти результаты означают, что программирование не может быть ограничено как навык, основанный на математике или языке, поскольку оно может полагаться как на язык, так и на сеть множественного спроса.

«Были заявления с обеих сторон – это должно быть вместе с математикой, это должно быть вместе с языком», – говорит Ивановна. «Но кажется, что преподавателям компьютерных наук придется разработать свои собственные подходы к преподаванию кода наиболее эффективно».