นักวิทยาศาสตร์ประสาทสร้างแบบจำลองเพื่อเลียนแบบการเรียนรู้การมองเห็นของมนุษย์

โดยการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยใช้ปัญญาประดิษฐ์ (AI) เพื่อใช้เทคนิคที่เร็วขึ้นในการเรียนรู้วัตถุใหม่ AI เริ่มทำงานมากขึ้นเหมือนกับมนุษย์ ซึ่งได้รับการออกแบบโดยนักวิทยาศาสตร์ประสาทสองคนเพื่อสร้างแบบจำลองที่เลียนแบบการเรียนรู้การมองเห็นของมนุษย์

การวิจัยโดย Maximillian Riesenhuber, PhD, ศาสตราจารย์ประสาทวิทยาศาสตร์ที่ Georgetown University Medical Center และ Joshua Rule, PhD, นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ UC Berkeley ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Frontiers in Computational Neuroscience. 

AI การเรียนรู้แนวคิดการมองเห็นใหม่

นักวิทยาศาสตร์ประสาทได้แสดงให้เห็นว่าวิธีการใหม่นี้ช่วยให้ซอฟต์แวร์ AI มีความสามารถในการเรียนรู้แนวคิดการมองเห็นใหม่ๆ ได้อย่างรวดเร็ว

“แบบจำลองของเรามีวิธีการที่เป็นไปได้จากชีววิทยาสำหรับเครือข่ายประสาทเทียมในการเรียนรู้แนวคิดการมองเห็นใหม่จากตัวอย่างจำนวนเล็กน้อย” Riesenhuber กล่าว “เราสามารถทำให้คอมพิวเตอร์เรียนรู้ได้ดีขึ้นจากตัวอย่างจำนวนเล็กน้อยโดยใช้การเรียนรู้ล่วงหน้าในลักษณะที่เราคิดว่าเลียนแบบสิ่งที่สมองกำลังทำ”

มนุษย์มีความสามารถในการเรียนรู้แนวคิดการมองเห็นใหม่จากข้อมูลที่มีจำนวนเล็กน้อยได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ เรามีความสามารถนี้ตั้งแต่เราอายุเพียงสามเดือน แต่คอมพิวเตอร์ต้องการตัวอย่างของวัตถุเดียวกันหลายๆ ตัวเพื่อให้ทราบว่ามันคืออะไร

“พลังการคำนวณของลำดับชั้นของสมองอยู่ในศักยภาพในการทำให้การเรียนรู้ง่ายขึ้นโดยใช้การแสดงผลล่วงหน้าจากฐานข้อมูลที่เต็มไปด้วยแนวคิดเกี่ยวกับวัตถุ” Riesenhuber กล่าว

เครือข่ายประสาทเทียมกับการมองเห็นของมนุษย์

Riesenhuber และ Rule พบว่าเครือข่ายประสาทเทียมสามารถเรียนรู้แนวคิดการมองเห็นใหม่ๆ ได้อย่างรวดเร็วมากขึ้น โดยเข้าใกล้ระดับความสามารถของมนุษย์

“แทนที่จะเรียนรู้แนวคิดระดับสูงในแง่ของคุณลักษณะการมองเห็นระดับต่ำ เราได้อธิบายมันในแง่ของแนวคิดระดับสูงอื่นๆ” Rule กล่าว “มันเหมือนกับการบอกว่าปลาตปส์หน้าคล้ายกับเป็ด บีเวอร์ และปู”

การเรียนรู้แนวคิดการมองเห็นของมนุษย์ขึ้นอยู่กับเครือข่ายประสาทที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้วัตถุ และที่ล็อบหน้าซ้ายของสมองเชื่อว่ามีความสามารถในการไปไกลกว่ารูปร่างในแง่ของการแสดงแนวคิด เนื่องจากลำดับชั้นของเครือข่ายประสาทที่ซับซ้อนในการรับรู้การมองเห็น มนุษย์จึงสามารถเรียนรู้งานใหม่ๆ และใช้การเรียนรู้ล่วงหน้า

“โดยการนำแนวคิดเหล่านี้มาใช้ใหม่ คุณสามารถเรียนรู้แนวคิดใหม่ๆ ได้ง่ายขึ้น เช่น ความจริงที่ว่าลามาเป็นเพียงม้าชนิดหนึ่ง” Riesenhuber กล่าว

AI ยังคงไม่ถึงระดับเดียวกับการมองเห็นของมนุษย์ ซึ่งมีความสามารถที่เหนือกว่าในการสรุปจากตัวอย่างจำนวนเล็กน้อย จัดการกับการเปลี่ยนแปลงของภาพ และเข้าใจฉาก แต่ความก้าวหน้ากำลังนำมันมาใกล้ขึ้น

“ผลการวิจัยของเราบ่งชี้ถึงเทคนิคที่สามารถช่วยให้คอมพิวเตอร์เรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วและ効ิภาพมากขึ้น และสามารถนำไปสู่การปรับปรุงการทดลองประสาทวิทยาศาสตร์ที่มุ่งเข้าใจว่าคนเรียนรู้ได้อย่างรวดเร็วขนาดไหน ซึ่งยังไม่เข้าใจดีนัก” Riesenhuber กล่าว