Ključni za poneti
- Ljudski mozak koristi složen proces za učenje i razumijevanje jezika.
- Uz pomoć A.I., nedavna studija analizirala je moždanu aktivnost sudionika kako bi otkrila mrežu regija koje zajedno rade na obradi jezika.
- Ova otkrića mogla bi nam pomoći da na kraju bolje razumijemo disfunkciju mozga i neurodegenerativne bolesti.
Jedna od mnogih misterija uma uključuje složeni sustav koji nam omogućuje razumijevanje jezika. Ovu rečenicu možete razumjeti djelomično zahvaljujući tom sustavu koji djeluje u vašem mozgu. Ali kako, točno, to djeluje?
Unatoč tome što se svakodnevno koristimo ovim sustavom, ne razumijemo u potpunosti kako mozak znači značenje niza riječi. U pokušaju da daju bolju sliku o ovom procesu, skupina istraživača koristila je umjetnu inteligenciju i neuroimaging kako bi analizirala čovjekov mozak dok čita.
Nalazi objavljeni u Časopis za neuroznanost otkrio je da različita područja mozga zajedno rade na stvaranju značenja rečenica i mogli bi poslužiti za razvoj liječenja različitih oblika kognitivnih oštećenja.
Istraživanje
Studija je promatrala moždanu aktivnost četrnaest osoba praćenih funkcionalnim MRI dok su čitale 240 različitih rečenica. Te je rečenice kodirao InferSent, model umjetne inteligencije osposobljen za proizvodnju semantičkih prikaza rečenica.
Skeniranja su otkrila da se aktivnost dogodila u mreži različitih regija u mozgu, što ukazuje na to da umjesto jednog mjesta koje služi kao centar za razumijevanje rečenica, više kortikalnih regija zajedno rade na postizanju ovog zadatka.
Andrew Anderson, dr. Sc
Nalazi pružaju novu sliku mreže u našem mozgu koji su uključeni u razumijevanje značenja rečenice.
- dr. Andrew AndersonOvaj konkretni A.I. je značajan u tome što se pokazao da predviđa elemente aktivnosti fMRI koji se ne mogu predvidjeti drugim uobičajenim računalnim modelima. To je omogućilo istraživačima da predvide aktivnost fMRI koja odražava kodiranje značenja rečenice u moždanim regijama.
"Nalazi pružaju novu sliku mreže u našem mozgu koji sudjeluju u razumijevanju značenja rečenice", kaže vodeći istraživač Andrew Anderson, doktor znanosti sa Sveučilišta Rochester. "Kao što svi znamo, rečenice se formiraju od nizova riječi, međutim značenje rečenice više je od zbroja njezinih dijelova riječi."
Anderson ukazuje na primjer "Auto je pregazio mačku." nasuprot "Mačka je pregazila automobil." Unatoč činjenici da obje rečenice sadrže iste riječi, naš mozak razumije da svaka od njih znači različite stvari. Signalni sustav koji nam omogućuje obradu jezika na ovaj način nevjerojatno je složen, ali A.I. može nam pomoći da ga bolje razumijemo.
Kroz strojno učenje, računalni model može približiti značenje jezika. Zatim uspoređivanjem tog računalnog modela s fMRI informacijom koja naglašava moždanu aktivnost tijekom razumijevanja jezika, možemo prepoznati koja su područja mozga aktivna u ovom zadatku.
"Nije pravilno razumljivo gdje su takvi" holistički "prikazi značenja kodirani dok se čitaju rečenice", kaže Anderson. "Jesu li lokalizirani u pojedinoj regiji mozga ili su šire distribuirani u više regija? Naši nalazi upućuju na potonju, da je značenje rečenice kodirano kroz distribuiranu mrežu mozga, koja obuhvaća područja vremenske, tjemene i frontalne kore."
A.I. i Naši mozgovi
Kao što ilustrira ovo istraživanje, A.I. pomaže nam da bolje razumijemo ljudski mozak. Istodobno, proučavanje ljudskog mozga pomaže nam da razvijemo sofisticiraniji A.I. To je fascinantan i koristan kružni odnos.
"Gotovo svaki proboj u A.I. izvukao je iz neuroznanosti i psihologije, a duboke neuronske mreže i učenje potkrepljenja možda su dva najistaknutija primjera", kaže dr. Neuralni inženjer Dhonam Pemba.
Pemba je osnovao nekoliko A.I. tvrtke, usredotočujući se posebno na obrazovanje i usvajanje jezika. Nedavno je suosnivač Kidxa, udruge A.I. obrazovna platforma za djecu. Primjećuje da, iako je učenje i razmišljanje poput ljudskog mozga krajnji cilj A.I.-a, zahtijeva ogromne količine podataka i treninga da bi se i približili. Umjetna inteligencija ne može generalizirati i ekstrapolirati kao što to čini ljudski mozak u učenju i obradi jezika.
Dhonam Pemba, dr. Med., Dr. Sc
Ključ za poboljšanje umjetne inteligencije i oponašanje mozga bilo bi omogućiti umjetnim neuronskim mrežama da uče na isti način kao što to čine stvarne biološke neuronske mreže.
- Dhonam Pemba, dr. Med., Dr. Med"Naš mozak za učenje jezika u stanju je pokrenuti učenje iz prethodnog znanja", kaže Pemba. "Na primjer, učimo obrasce rečenica i u njima možemo upotrebljavati nove riječi, a da im to izričito ne kažemo, ili možemo brzo naučiti novo značenje riječi nakon što naučimo druge slične riječi."
Potencijal umjetnih neuronskih mreža
Umjetne neuronske mreže znatno su poboljšale računske modele, a stručnjaci kažu kako će se veliki napredak postići u A.I. zadatke tijekom sljedećeg desetljeća.
Daljnjim napretkom u obradi jezika, Anderson vjeruje da ćemo na kraju doći i do boljeg razumijevanja disfunkcije mozga. Koristeći A.I., moglo bi biti moguće procijeniti kako područja mozga pogođena neurodegenerativnim bolestima poput Alzheimerove kodiraju značenje.
"Uz to, možemo testirati jesu li se moždane mreže prekomponirale kako bi se omogućilo da druge manje bolesne moždane regije preuzmu ulogu bolesnih regija", kaže on. "To bi moglo pomoći u karakteriziranju napredovanja bolesti, a možda čak i u predviđanju koji će pojedinci s visokom patofiziologijom podleći demenciji, a oni koji to neće učiniti."
Ali ovakav napredak trebat će vremena, a napredak postignut na terenu nikada nije savršen.
"Još uvijek mislim da je ostalo puno izazova za oponašanje ljudskog mozga", kaže Pemba. "Prvo je još uvijek ne razumijemo u potpunosti dovoljno da bismo je projektirali, a drugo koristimo računalo i matematiku da bismo predstavili ono što ne znamo. Ključ za poboljšanje umjetne inteligencije i oponašanje mozga bilo bi omogućiti umjetnim neuronskim mrežama da uče na isti način kao što to čine stvarne biološke neuronske mreže.
"Ali drugo je pitanje trebamo li ga zapravo potpuno oponašati? Zrakoplovi ne lete poput ptica."
Što ovo znači za vas
Dok čitate ili čujete jezik, na djelu su nevjerojatno složeni sustavi. Kako nam napredak u umjetnoj inteligenciji pomaže da bolje razumijemo te sustave, imamo veće šanse za razumijevanje i liječenje disfunkcije mozga.
Dvojezičnost može ojačati djetetov mozak u odrasloj dobi, pokazuju studije
