โครงข่ายปัญญาประดิษฐ์ที่สร้างแบบจำลองจากสมองมนุษย์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การศึกษใหม่จากมหาวิทยาลัยแมกกิลล์ รายละเอียดเกี่ยวกับโครงข่ายปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่สร้างแบบจำลองจากสมองมนุษย์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Machine Intelligence เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม

การสร้างแบบจำลองโครงข่ายสมอง

ทีมนักวิจัยได้ตรวจสอบข้อมูล MRI จากแหล่งเก็บข้อมูลวิทยาศาสตร์เปิดก่อนที่จะสร้างแบบจำลองโครงข่ายสมอง ซึ่งแบบจำลองนี้ถูกนำไปใช้กับโครงข่ายประสาทเทียม (ANN) ซึ่งเป็นระบบคอมพิวเตอร์ที่ทำงานในลักษณะคล้ายกับสมองทางชีววิทยา

โครงข่ายประสาทเทียมได้รับการฝึกอบรมโดยทีมนักวิจัยที่ The Neuro (สถาบันประสาทวิทยาแห่งมอนทรีออล) และสถาบันปัญญาประดิษฐ์แห่งควิเบก และได้เรียนรู้ที่จะทำงานหน้าที่ความจำ โครงข่ายประสาทเทียมได้รับการสังเกตโดยทีมนักวิจัยขณะทำงาน

มีสองปัจจัยหลักที่ทำให้แนวทางนี้แตกต่างจากแนวทางก่อนหน้านี้เกี่ยวกับโครงข่ายสมอง หรือการเชื่อมต่อสมอง การทำงานก่อนหน้านี้มักจะอธิบายการรวมกันของสมองโดยไม่สนใจว่ามันทำงานการคำนวณและฟังก์ชันอย่างไร ในทางกลับกัน โครงข่ายประสาทเทียมแบบดั้งเดิมอาศัยโครงสร้างที่ไม่สมเหตุสมผล ซึ่งไม่สามารถแสดงถึงโครงข่ายสมองจริงได้อย่างถูกต้อง

ด้วยแนวทางใหม่นี้ ทีมนักวิจัยได้รวมการเชื่อมต่อสมองเข้ากับการสร้างโครงข่ายประสาทเทียม ซึ่งพวกเขาคิดว่าจะให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการเชื่อมต่อสมองสนับสนุนความสามารถทางปัญญาเฉพาะเจาะจง พวกเขายังต้องการที่จะอนุมานหลักการออกแบบใหม่สำหรับโครงข่ายเทียม

ผลการวิจัยของทีม

ทีมนักวิจัยพบว่าโครงข่ายประสาทเทียมที่มีโครงข่ายสมองแบบมนุษย์ หรือโครงข่ายประสาทเทียมที่มีลักษณะคล้ายสมอง สามารถทำงานหน้าที่ความจำได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นมากกว่าโครงสร้างอื่น ๆ โครงข่ายประสาทเทียมที่มีลักษณะคล้ายสมองสามารถใช้โครงสร้างพื้นฐานเดียวกันสำหรับความสามารถในการเรียนรู้ที่หลากหลาย ซึ่งครอบคลุมหลายบริบท

Bratislav Misic เป็นนักวิจัยที่ The Neuro และเป็นนักวิจัยหลักของการวิจัย

“โครงการนี้รวมสองสาขาวิทยาศาสตร์ที่มีชีวิตชีวาและพัฒนาเร็ว” Misic กล่าว “วิทยาศาสตร์ประสาทและปัญญาประดิษฐ์มีรากฐานร่วมกัน แต่ล่าสุดได้แยกออกจากกัน การใช้โครงข่ายเทียมจะช่วยให้เราเข้าใจว่าโครงสร้างสมองสนับสนุนฟังก์ชันสมองอย่างไร ในทางกลับกัน การใช้ข้อมูลเชิงประจักษ์ในการสร้างโครงข่ายประสาทเทียมจะแสดงหลักการออกแบบสำหรับการสร้างปัญญาประดิษฐ์ที่ดีกว่า ดังนั้น ทั้งสองจะช่วยให้เรารู้และเข้าใจสมองได้ดีขึ้น”

การวิจัยได้รับการสนับสนุนโดย Canada First Research Excellence Fund ซึ่งได้รับการมอบให้กับมหาวิทยาลัยแมกกิลล์สำหรับโครงการ Healthy Brains, Healthy Lives การสนับสนุนยังได้รับจาก Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, Fonds de Recherche du Québec — Santé, Canadian Institute for Advanced Research, Canada Research Chairs, Fonds de Recherche du Québec — Nature et Technologies, และ Centre UNIQUE (Union of Neuroscience and Artificial Intelligence)