İnsan Beynini Model Alan Yapay Zeka Ağları Bilişsel Görevleri Yerine Getirebilir

McGill Üniversitesi’nden yapılan yeni bir çalışmada, insan beynini model alan yapay zeka (YZ) ağlarının bilişsel görevleri verimli bir şekilde yerine getirebileceği ortaya konuldu.

Araştırma, 9 Ağustos’ta Nature Machine Intelligence dergisinde yayımlandı.

Beynin Bağlantı Kalıbını Yeniden Oluşturma

Araştırmacılar, önce büyük bir Açık Bilim deposundan MRI verilerini incelediler ve ardından bir beyin bağlantı kalıbı oluşturdular. Bu beyin bağlantı kalıbı daha sonra bir yapay sinir ağı (YZA) uygulandı, bu da biyolojik beyin benzeri bir şekilde çalışan bir bilgisayar sistemidir.

YZA, The Neuro (Montreal Nörolojik Enstitü-Hastanesi) ve Québec Yapay Zeka Enstitüsü’ndeki araştırmacılar tarafından eğitildi ve bir bilişsel bellek görevi yerine getirmeyi öğrendi. Araştırmacılar, YZA’nın görevi tamamlarken çalışmasını izlediler.

Bu yaklaşımın iki ana özelliği, önceki beyin bağlantı çalışmaları veya konektomik çalışmalarından farklılığını ortaya koyuyor. Önceki çalışmalar genellikle beyin organizasyonunu tanımlamaya odaklanırken, hesaplamaları ve işlevleri nasıl gerçekleştirdiğine fazla dikkat etmedi. Öte yandan, geleneksel YZA’lar keyfi yapılar kullanır, bunlar gerçek beyin ağlarının nasıl organize edildiğini doğru bir şekilde temsil etmez.

Yeni yaklaşım ile araştırmacılar, beyin konektomiğini YZA mimarilerinin oluşturulmasına entegre etti ve bu yaklaşımın, beynin bağlantısının belirli bilişsel becerileri nasıl desteklediğine ilişkin içgörüler sağlayacağına inandılar. Ayrıca, yapay ağlar için yeni tasarım ilkeleri türetmeyi amaçladılar.

Araştırmacıların Bulguları

Araştırmacılar, insan beyni bağlantılarına sahip YZA’ların veya nöromorfik sinir ağlarının, bilişsel bellek görevlerini diğer mimarilerden daha esnek ve verimli bir şekilde yerine getirdiğini keşfetti. Nöromorfik sinir ağları, çeşitli bağlamlarda geniş bir öğrenme kapasitesi için aynı temel mimariyi kullanabiliyordu.

Bratislav Misic, The Neuro’da bir araştırmacı ve araştırmanın kıdemli yazarı.

“Proje, iki canlı ve hızlı bilim disiplinini birleştiriyor” diyor Misic. “Nörobilim ve YZ, ortak kökleri paylaşıyor, ancak yakın zamanda ayrıldı. Yapay ağları kullanarak, beyin yapısının beyin işlevini nasıl desteklediğini anlamamıza yardımcı olacak. Öte yandan, empirik verileri kullanarak sinir ağları oluşturmak, YZ inşa etmek için tasarım ilkeleri ortaya koyacak. Böylece, ikisi de birbirini bilgilendirecek ve beyin hakkında anlayışımızı zenginleştirecek.”

Araştırma, kısmen McGill Üniversitesi’ne verilen Sağlıklı Beyinler, Sağlıklı Hayatlar girişimi için Canada First Research Excellence Fund tarafından finanse edildi. Ayrıca, 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 ve Centre UNIQUE (Nörobilim ve Yapay Zeka Birliği) tarafından fon sağlandı.