Нова нейрокомп’ютерна модель мозку може просунути дослідження штучного інтелекту

Нове дослідження університету Монреаля представило нову нейрокомп’ютерну модель людського мозку. Ця нова модель надає глибше розуміння того, як мозок розвиває складні когнітивні здібності, і вона може просунути дослідження нейронного штучного інтелекту (ШІ).

Дослідження було опубліковано 19 вересня в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Воно було проведено міжнародною групою дослідників з Інституту Пастера та Сорбоннського університету в Парижі, CHU Sainte-Justine, Mila — Інститут штучного інтелекту Квебеку, та Університету Монреаля.

Розвиток нейронної системи

Дослідження описує розвиток нейронної системи на трьох ієрархічних рівнях обробки інформації:

• Сенсомоторний рівень: Досліджує, як внутрішня діяльність мозку вивчає закономірності від сприйняття та асоціює їх з дією.
  
• Когнітивний рівень: Досліджує, як мозок контекстно поєднує ці закономірності.

• Рівень свідомості: Розглядає, як мозок відрізняється від зовнішнього світу та маніпулює вивченими закономірностями (за допомогою пам’яті) вже не доступними для сприйняття.

Нове дослідження надає глибше розуміння основних механізмів, що лежать в основі когніції, завдяки фокусу моделі на взаємодії між двома фундаментальними типами навчання. Перший – це навчання Гебба, яке пов’язане зі статистичною регулярністю, такою як повторення. Другий – це навчання з підкріпленням, яке пов’язане з нагородою та нейротрансмітером дофаміном.

Розроблена модель вирішує три завдання зростаючої складності на різних рівнях, і команда ввела новий основний механізм кожен раз, який допоміг їй просунутися.

Результати підкреслили два фундаментальні механізми для розвитку когнітивних здібностей на декількох рівнях у біологічних нейронних мережах:

• Синаптична епігенез: Навчання Гебба відбувається на місцевому рівні, тоді як навчання з підкріпленням відбувається на глобальному рівні.

• Самоорганізовані динаміки: Спонтанна активність та збалансований співвідношення збуджувальних/гальмівних нейронів.

Наступне покоління ШІ та штучна свідомість

Гійом Дюман – член команди та асистент-професор обчислювальної психіатрії в Університеті Монреаля, а також головний дослідник Центру досліджень CHU Sainte-Justine.

“Наша модель демонструє, як нейро-ШІ-конвергенція підкреслює біологічні механізми та когнітивні архітектури, які можуть просунути розвиток наступного покоління штучного інтелекту та навіть в кінцевому підсумку привести до штучної свідомості”, – говорить Дюман.

Щоб досягти цього, Дюман каже, їм, можливо, доведеться інтегрувати соціальні аспекти когніції. Команда зараз розглядає інтеграцію біологічних та соціальних аспектів, і вони вже створили першу симуляцію двох цілих мозків у взаємодії.

Команда вважає, що, закріпивши майбутні обчислювальні моделі в біологічних та соціальних реаліях, вони здобудуть глибше розуміння основних механізмів, що лежать в основі когніції. Вони також вважають, що це надасть міст між ШІ та людським мозком.