นักวิจัยประสาทวิทยาศาสตร์เข้าใจว่าสมองอ่านโค้ดคอมพิวเตอร์ได้อย่างไร

นักวิจัยประสาทวิทยาศาสตร์ที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) ได้ทำการวิจัยและพบว่าสมองสามารถอ่านโค้ดคอมพิวเตอร์ได้อย่างไร พวกเขาพบว่าสมองไม่ได้ใช้พื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลภาษา แต่ใช้ “เครือข่ายความต้องการหลายอย่าง” (multiple demand network) ซึ่งเป็นเครือข่ายที่รับผิดชอบในการทำงานทางปัญญาที่ซับซ้อน เช่น การแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์

สามารถเข้าใจได้ว่าทำไมบางคนคิดว่าพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลภาษาควรเป็นพื้นที่เดียวกับที่ใช้สำหรับการเขียนโค้ดคอมพิวเตอร์ เนื่องจากทั้งสองงานมีลักษณะคล้ายคลึงกันในหลายด้าน ตัวอย่างเช่น การเขียนโค้ดคอมพิวเตอร์ cũngต้องเรียนรู้สัญลักษณ์และคำศัพท์ใหม่ๆ และจัดระเบียบให้เครื่องจักรเข้าใจได้ โค้ดคอมพิวเตอร์ต้องชัดเจนเพื่อให้นักเขียนโค้ดสามารถเข้าใจได้

อย่างไรก็ตาม สิ่งต่างๆ กลับซับซ้อนมากขึ้นเมื่ออ่านโค้ดคอมพิวเตอร์โดยใช้เครือข่ายความต้องการหลายอย่าง ซึ่งไม่ต้องการความต้องการทางปัญญาเหมือนกับการแก้ปัญหาทางคณิตศาสตร์

アンナ อีวาโนวา เป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาจาก MIT และเป็นผู้เขียนหลักของการศึกษานี้

“การเข้าใจโค้ดคอมพิวเตอร์เหมือนเป็นสิ่งที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว มันไม่เหมือนกับการใช้ภาษา และไม่เหมือนกับการใช้เหตุผลและตรรกะ” อีวาโนวา กล่าว

การวิจัยนี้ยังเกี่ยวข้องกับ Evelina Fedorenko ผู้เขียนอาวุโสและรองศาสตราจารย์แห่งสาขาประสาทวิทยาศาสตร์ และเป็นสมาชิกของสถาบันวิจัยสมอง McGovern รวมถึงนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์และปัญญาประดิษฐ์ของ MIT และมหาวิทยาลัย Tufts

ผลงานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ใน eLife ในเดือนนี้

งานวิจัยของ Fedorenko มุ่งเน้นไปที่การทำงานที่พึ่งพาเครือข่ายภาษาของสมอง ซึ่งตั้งอยู่ที่ซีกซ้ายของสมอง บางส่วนของงานวิจัยก่อนหน้านี้ของเธอแสดงให้เห็นว่าเครือข่ายภาษาไม่ได้ถูกกระตุ้นโดยดนตรีและคณิตศาสตร์

“ที่นี่ เราต้องการสำรวจความสัมพันธ์ระหว่างภาษาและโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เนื่องจากการเขียนโค้ดคอมพิวเตอร์เป็นเรื่องที่ค่อนข้างใหม่ และเรารู้ว่าไม่มีกลไกที่ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าที่ทำให้เราเป็นนักเขียนโค้ดที่ดี” อีวาโนวา กล่าว

เครือข่ายความต้องการหลายอย่างที่ถูกกระตุ้น

นักวิจัยพบว่ามีการตอบสนองต่อโค้ดในพื้นที่ภาษาน้อยมาก แต่พบว่าเครือข่ายความต้องการหลายอย่างถูกกระตุ้นทั่วทั้งพื้นที่หน้าผากและพื้นที่ข้างหลัง ซึ่งเป็นเครือข่ายที่พึ่งพาเมื่อทำงานต้องการข้อมูลจำนวนมากที่ต้องถูกจัดเก็บไว้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งนำไปสู่ความสามารถในการทำงานทางปัญญาที่หลากหลาย

“มันทำได้แทบทุกอย่างที่ต้องใช้ความสามารถทางปัญญา มันทำให้คุณต้องคิดอย่างหนัก” อีวาโนวา กล่าว

นักวิจัยไม่ได้ระบุพื้นที่เฉพาะที่ใช้สำหรับการเขียนโค้ด แต่พวกเขาคิดว่าบุคคลที่มีประสบการณ์การเขียนโค้ดมากอาจพัฒนาการทำงานของสมองในลักษณะเฉพาะ

“เป็นไปได้ที่หากคุณนำคนมาจากผู้ที่เป็นนักเขียนโค้ดมืออาชีพที่ใช้เวลา 30 หรือ 40 ปีในการเขียนโค้ดในภาษาใดภาษาหนึ่ง คุณอาจเริ่มเห็นการทำงานที่เฉพาะเจาะจงหรือการทำงานที่ชัดเจนของบางส่วนของเครือข่ายความต้องการหลายอย่าง” Fedorenko กล่าว “ในคนเหล่านั้นที่คุ้นเคยกับการเขียนโค้ดและสามารถทำงานเหล่านี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มีประสบการณ์ที่จำกัด มันไม่ดูเหมือนว่าจะเห็นการทำงานที่เฉพาะเจาะจง”

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยจอนส์ ฮอปกินส์ ยังพบผลลัพธ์ที่คล้ายกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการกระตุ้นเครือข่ายความต้องการหลายอย่างสำหรับการเขียนโค้ด ตามนักวิจัย ผลลัพธ์เหล่านี้หมายความว่าการเขียนโค้ดไม่สามารถถูกจำกัดให้เป็นทักษะทางคณิตศาสตร์หรือภาษาได้ เนื่องจากมันอาจพึ่งพาทั้งภาษาและเครือข่ายความต้องการหลายอย่าง

“มีการอ้างสิทธิ์จากทั้งสองฝ่าย — มันต้องเป็นภาษา และมันต้องเป็นคณิตศาสตร์” อีวาโนวา กล่าว “แต่มันดูเหมือนว่าผู้ศึกษาวิทยาการคอมพิวเตอร์จะต้องพัฒนาวิธีการสอนโค้ดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น”