Các nhà khoa học thần kinh có cái nhìn sâu sắc về cách não bộ đọc mã máy tính

Các nhà khoa học thần kinh tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã có được những hiểu biết quý giá về cách não bộ đọc mã máy tính. Họ phát hiện ra rằng thay vì dựa vào các vùng của não bộ liên quan đến việc xử lý ngôn ngữ, ‘mạng lưới nhu cầu đa dạng’ được kích hoạt. Mạng lưới này cũng chịu trách nhiệm cho các nhiệm vụ nhận thức phức tạp như giải toán.

Dễ dàng thấy tại sao một người sẽ nghĩ rằng các khu vực liên quan đến việc xử lý ngôn ngữ sẽ là những khu vực tương tự cho lập trình máy tính, vì hai nhiệm vụ này tương tự nhau ở nhiều cách. Ví dụ, mã hóa máy tính cũng yêu cầu học các ký hiệu và thuật ngữ mới, sau đó phải được tổ chức để máy biết phải làm gì. Mã máy tính cũng phải cực kỳ rõ ràng, cho phép các lập trình viên hiểu nó.

Mặc dù vậy, mọi thứ trở nên phức tạp hơn khi đọc mã máy tính với mạng lưới nhu cầu đa dạng không yêu cầu cùng mức độ nhận thức như toán học.

Anna Ivanova là một sinh viên sau đại học của MIT và là tác giả chính của nghiên cứu.

“Hiểu mã máy tính dường như là một điều riêng biệt. Nó không giống như ngôn ngữ, và nó không giống như toán và logic,” Ivanova nói.

Nghiên cứu cũng liên quan đến tác giả cao cấp Evelina Fedorenko, Giáo sư Phó về Khoa học Thần kinh và thành viên của Viện Nghiên cứu Não bộ McGovern, cũng như các nhà nghiên cứu từ Phòng thí nghiệm Khoa học Máy tính và Trí tuệ Nhân tạo của MIT và Đại học Tufts.

Bài báo được xuất bản trên eLife tháng này.

Công việc của Fedorenko tập trung vào các chức năng phụ thuộc vào mạng lưới ngôn ngữ của não, nằm ở bán cầu trái của não. Một số công việc trước đây của cô đã chứng minh rằng mạng lưới ngôn ngữ dường như không được kích hoạt bởi âm nhạc và toán.

“Ở đây, chúng tôi quan tâm đến việc khám phá mối quan hệ giữa ngôn ngữ và lập trình máy tính, một phần vì lập trình máy tính là một phát minh mới đến mức chúng tôi biết rằng không thể có bất kỳ cơ chế cứng nào làm cho chúng tôi trở thành lập trình viên giỏi,” Ivanova nói.

Mạng lưới nhu cầu đa dạng được kích hoạt

Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy rất ít phản ứng với mã trong các vùng ngôn ngữ, nhưng họ đã tìm thấy mạng lưới nhu cầu đa dạng được kích hoạt trên toàn bộ thùy trán và thùy đỉnh. Mạng lưới này được dựa vào khi các nhiệm vụ yêu cầu một lượng lớn thông tin được giữ lại cùng một lúc, điều này dẫn đến khả năng thực hiện một loạt các nhiệm vụ tinh thần.

“Nó thực hiện gần như mọi thứ đòi hỏi nhận thức, điều đó khiến bạn phải suy nghĩ chăm chỉ,” Ivanova nói.

Các nhà nghiên cứu không xác định được các vùng cụ thể được sử dụng độc quyền cho lập trình, nhưng họ tin rằng những người có kinh nghiệm lập trình đáng kể có thể phát triển hoạt động não chuyên biệt.

“Có thể nếu bạn lấy những người là lập trình viên chuyên nghiệp, những người đã dành 30 hoặc 40 năm lập trình trong một ngôn ngữ cụ thể, bạn có thể bắt đầu thấy một số chuyên biệt hóa, hoặc một số kết tinh của các phần của mạng lưới nhu cầu đa dạng,” Fedorenko nói. “Ở những người quen thuộc với lập trình và có thể thực hiện các nhiệm vụ này một cách hiệu quả, nhưng đã có kinh nghiệm hạn chế, dường như không có chuyên biệt hóa nào được thấy.”

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Đại học Johns Hopkins cũng đã có những phát hiện tương tự, đặc biệt là với mạng lưới nhu cầu đa dạng được kích hoạt cho các vấn đề lập trình. Theo các nhà nghiên cứu, những phát hiện này có nghĩa là lập trình không thể bị hạn chế như một kỹ năng dựa trên toán hoặc ngôn ngữ, vì nó có thể dựa trên cả ngôn ngữ và mạng lưới nhu cầu đa dạng.

“Đã có những tuyên bố từ cả hai bên — nó phải đi cùng với toán, nó phải đi cùng với ngôn ngữ,” Ivanova nói. “Nhưng dường như các nhà giáo dục khoa học máy tính sẽ phải phát triển自己的 phương pháp để dạy mã một cách hiệu quả nhất.”