Основни продукти за вкъщи
- Човешкият мозък използва сложен процес за научаване и разбиране на езика.
- С помощта на AI, скорошно проучване анализира мозъчната активност на участниците, за да разкрие мрежа от региони, които работят заедно за обработка на езика.
- Тези открития могат да ни помогнат да разберем по-добре мозъчната дисфункция и невродегенеративните заболявания.
Една от многото загадки на ума включва сложната система, която ни позволява да разбираме езика. Можете да разберете това изречение благодарение отчасти на тази система, която работи в мозъка ви. Но как точно работи?
Въпреки че използваме тази система всеки ден, ние не разбираме напълно как мозъкът има значение на поредица от думи. В опит да нарисуват по-добра картина на този процес, група изследователи използваха изкуствен интелект и невровизуализация, за да анализират мозъка на човек, докато четат.
Констатациите, публикувани в Вестник по неврология разкри, че различни области на мозъка работят заедно, за да осмислят изреченията и биха могли да информират за развитието на лечението на различни форми на когнитивно увреждане.
Проучването
Изследването разглежда мозъчната активност на четиринадесет индивида, наблюдавани чрез функционална ЯМР, докато четат 240 различни изречения. Тези изречения бяха кодирани от InferSent, модел на изкуствен интелект, обучен да произвежда семантични представяния на изречения.
Сканиранията разкриха активност, настъпила в мрежа от различни региони в мозъка, което показва, че вместо един сайт, който служи като център за разбиране на изречения, множество кортикални области работят заедно, за да изпълнят тази задача.
Андрю Андерсън, д-р
Констатациите предоставят нова картина на мрежата в мозъка ни, които участват в разбирането на значението на изречението.
- Андрю Андерсън, д-рТози конкретен А.И. е важен с това, че се оказа, че предсказва елементи от активността на fMRI, които не могат да бъдат предсказани от други често използвани изчислителни модели. Това позволи на изследователите да предскажат fMRI активност, която отразява кодирането на значението на изречението в мозъчните региони.
„Констатациите предоставят нова картина на мрежата в мозъка ни, които участват в разбирането на значението на изречението“, казва водещият изследовател Андрю Андерсън, доктор по медицина, от университета в Рочестър. „Както всички знаем, изреченията се формират от поредици от думи, но значението на изречението е повече от сумата на частите от думите му.“
Андерсън посочва примера с „Колата прегази котката“. срещу „Котката прегази колата“. Въпреки факта, че и двете изречения съдържат едни и същи думи, нашият мозък разбира, че всяко от тях означава различни неща. Сигнализиращата система, която ни позволява да обработваме езика по този начин, е невероятно сложна, но A.I. може да ни помогне да го разберем по-добре.
Чрез машинно обучение изчислителният модел може да приближи значението на езика. Чрез сравняване на този изчислителен модел с информацията за fMRI, подчертаваща мозъчната активност по време на разбирането на езика, можем да разберем кои мозъчни региони са активни в тази задача.
„Не е правилно разбрано къде такива„ холистични “представяния на значението са кодирани при четене на изречения“, казва Андерсън. "Локализирани ли са в един мозъчен регион или по-широко разпределени в множество региони? Нашите открития сочат към последния, че значението на изречението е кодирано в разпределена мозъчна мрежа, която обхваща региони на темпоралната, теменната и фронталната кора."
А.И. и нашите мозъци
Както е илюстрирано от това проучване, A.I. ни помага да разберем по-добре човешкия мозък. В същото време изучаването на човешкия мозък ни помага да развием по-сложен А.И. Това е очарователна и полезна кръгова връзка.
„Почти всеки пробив в A.I. се дължи на неврологията и психологията, като дълбоките невронни мрежи и подкрепящото обучение са може би двата най-видни примера“, казва д-р Донам Пемба, неврологичен инженер.
Pemba е основал няколко A.I. компании, фокусирайки се конкретно върху образованието и усвояването на езици. Съвсем наскоро той е съосновател на Kidx, A.I. образователна платформа за деца. Той отбелязва, че макар че ученето и мисленето като човешкия мозък е крайната цел на AI, то изисква огромно количество данни и обучение, дори да се доближи. Изкуственият интелект не може да се обобщава и екстраполира, както го прави човешкият мозък при учене и обработка на език.
Донам Пемба, д-р, д-р
Ключът към подобряването на AI и имитирането на мозъка би бил да се позволи на изкуствените невронни мрежи да се учат по същия начин, както действителните биологични невронни мрежи.
- Донам Пемба, д-р, доктор„Нашият мозък за изучаване на езици е в състояние да започне да учи от предишни знания“, казва Пемба. „Например, ние научаваме модели на изречения и можем да използваме нови думи в тези модели, без да ни е изрично казано, или можем да научим новото значение на думата по-бързо, след като сме научили други подобни думи.“
Потенциалът на изкуствените невронни мрежи
Изкуствените невронни мрежи значително са подобрили изчислителните модели и експертите казват, че ще бъде постигнат голям напредък в базирания на езика A.I. задачи през следващото десетилетие.
С по-нататъшния напредък в езиковата обработка, Андерсън вярва, че в крайна сметка ще постигнем и по-добро разбиране на мозъчната дисфункция. Използвайки AI, би било възможно да се оцени как мозъчните региони, засегнати от невродегенеративни заболявания като кодиране на смисъла на Алцхаймер.
„Освен това можем да тестваме дали мозъчните мрежи са се преоборудвали, за да дадат възможност на други по-малко болни мозъчни региони да поемат ролята на болни региони“, казва той. „Това би могло да помогне за характеризиране на прогресията на болестта и евентуално дори да помогне при прогнозирането на това кои хора с висока патофизиология ще се поддадат на деменция и тези, които не.“
Но подобен напредък ще отнеме време и постиженията в тази област никога не са перфектни.
„Все още мисля, че са останали много предизвикателства, които да имитират човешкия мозък“, казва Пемба. "Първо, все още не го разбираме напълно, за да го проектираме, и второ използваме компютър и математика, за да представим онова, което не знаем. Ключът към подобряването на ИИ и имитирането на мозъка би бил да се позволи на изкуствените невронни мрежи да се учат по същия начин, както действителните биологични невронни мрежи.
"Но друг въпрос е дали всъщност трябва да го имитираме напълно? Самолетите не летят като птици."
Какво означава това за вас
Невероятно сложни системи работят, докато четете или чувате език. Тъй като напредъкът в изкуствения интелект ни помага да разберем по-добре тези системи, имаме по-голям шанс да разберем и лекуваме мозъчна дисфункция.
Двуезичието може да укрепи мозъка на детето в зряла възраст, показва проучване
