Построенная по образцу человеческого мозга нейросеть успешно выполнила когнитивные задания

Канадские учёные смоделировали нейросеть по образцу человеческого мозга. Она справилась с заданиями в области когнитивной деятельности более гибко и эффективно, чем традиционные системы.

Источник: scitechdaily.com

Авторами проекта стали учёные Монреальского неврологического института-госпиталя и Института искусственного интеллекта Квебека. Они провели подробное исследование данных магнитно-резонансной томографии в крупном репозитории Open Science, реконструировали паттерны мозговых связей и спроектировали на их основе нейросеть. В результате получилась система модулей ввода-вывода, действительно напоминающая биологический мозг. Для проверки работоспособности системе поставили когнитивное задание, связанное с памятью. Речь идёт не о побитной фиксации данных, а об интерпретации получаемой информации и её усвоении как знания — по образцу работы человеческого мозга. Далее исследователи провели наблюдение за тем, как система его выполняла.

Авторы проекта уверены, что он уникален по двум причинам. Предыдущие работы по мозговым связям (коннектомике) предполагали описание организации структуры мозга без оглядки на то, как при этом осуществляется процесс вычислений и реализуются базовые функции. Кроме того, традиционные современные нейросети имеют произвольную структуру, не всегда привязанные к моделям организации мозговых связей. Поэтому, интегрируя мозговую коннектомику в архитектуру нейросети, авторы исследования надеялись получить дополнительные сведения о физиологической реализации когнитивных процессов мозгом, чтобы на основе этих данных вывести новые принципы проектирования нейросетей.

В результате обнаружилось, что нейросеть, построенная по образцу мозговых связей человека — нейроморфная нейросеть, — выполняет когнитивные задания, связанные с памятью, более гибко и эффективно, чем аналоги на основе традиционной произвольной архитектуры.

«В проекте объединены две мощные научные дисциплины. У неврологии и искусственного интеллекта общие корни, но в последнее время они разошлись. Использование искусственных нейросетей поможет нам понять, как структура мозга обеспечивает реализацию его функций. В свою очередь, использование эмпирических данных для создания нейросетей откроет принципы проектирования для создания лучшего искусственного интеллекта. Таким образом, эти области помогут друг другу и обогатят наше понимание мозга», — прокомментировал проект один из его авторов, Братислав Мисич (Bratislav Misic).