Smadzenes un AI: kādus aizraujošus savienojumus atklāj jaunais pētījums?

Smadzenes un AI: kādus aizraujošus savienojumus atklāj jaunais pētījums?

gadā publicēts jauns pētījums Dabas mašīnu inteliģence, padziļināti pēta, kā cilvēka smadzenes apstrādā vizuālo informāciju un savieno to ar valodu. Prof. Dr. Tim C. Kietzmann no Osnabrikas Universitātes, viens no pētījuma līdzautoriem, vadībā izstrādāja novatorisku pieeju, lai izpētītu mijiedarbību starp vizuālo uztveri un lingvistiskiem modeļiem.

Pētījuma ietvaros subjektiem tika parādīti attēli magnētiskās rezonanses attēlveidošanas (MRI) skenerī, kamēr tika reģistrēta viņu smadzeņu darbība. Pētījumā tika izvirzīta hipotēze, ka vizuālā sistēma apstrādā informāciju tādā veidā, kas ir savietojams ar lingvistiskajām struktūrām. Profesors Dr. Adriens Doerigs, kurš tagad strādā Berlīnes Brīvajā universitātē, aprakstīja šo iespējamo saikni kā universālu "lingua franca" starp dažādiem smadzeņu reģioniem.

Mākslīgais intelekts un cilvēka smadzeņu darbība

Izcils pētījuma rezultāts ir tas, ka mūsdienu valodu modeļi, īpaši lielie valodu modeļi, savā darbībā uzrāda ievērojamas līdzības ar cilvēka vizuālo sistēmu. Pētījumā apmācītie mākslīgie neironu tīkli spēja precīzi paredzēt lingvistiskos attēlojumus no attēliem. Šie modeļi pārspēj daudzas pašreizējās AI tehnoloģijas ar spēju modelēt smadzeņu darbību.

Galvenā uzmanība tiek pievērsta priekšējās daivas darbībai, kas ir īpaši aktīva, apstrādājot vizuālo informāciju. Jaunākie atklājumi uzsver, ka frontālā daiva ir atbildīga ne tikai par vizuālo uztveri, bet arī par kognitīviem procesiem, piemēram, domāšanu un lēmumu pieņemšanu. Pētījuma laikā 13 dalībnieki redzēja kopumā 28 attēlus, tostarp sejas un pazīstamas vietas, kuru smadzeņu darbība tika mērīta vairākas reizes laika gaitā.

Rezultāti parādīja, ka aktivizēšanai frontālajā daivā bija spēcīgāki savienojumi ar teksta tīkliem, savukārt korelācijas ar vizuālajiem tīkliem bija zemākas. Tas liek domāt, ka smadzenes vizuālo informāciju cieši saista ar lingvistisko apstrādi, kas apstrīd tradicionālo uzskatu, ka frontālā daiva ir paredzēta tikai motora un lēmumu pieņemšanas uzdevumiem. Pētījums liecina, ka tad, kad attēli tika prezentēti, aktivitāte frontālajā daivā ilgāku laiku korelē ar ar tekstu saistītām atbildēm.

Vizuālā uztvere un jaunas pētniecības pieejas

Vēl viens svarīgs pētījuma aspekts ir dažādu redzes lauku funkcija. Foveālajam redzes laukam, kas veido tikai 1% no kopējā redzes lauka, ir izšķiroša nozīme tādās aktivitātēs kā lasīšana, savukārt perifērajai redzei ir izšķiroša nozīme orientācijā un navigācijā. Perifērās redzes lomai bieži tiek pievērsta mazāka uzmanība, kas tiek pētīta projektā PERFORM. Tas izceļ transsaccadic uztveres sarežģītību — procesu, kas joprojām ir slikti izprotams.

Turklāt bērniem perifērās pozīcijas uztveres testos bija sliktāki rezultāti nekā pieaugušajiem, taču ar acu kustībām viņi uzrādīja ātrākas korekcijas. Tas liek domāt, ka smadzenes nemanāmi aizpilda sensorās informācijas nepilnības, uzsverot daudzdimensiju uztveres nozīmi. Šie atklājumi tagad tiek iekļauti jaunā pētniecības projektā SENCES, kas nodarbojas ar maņu informācijas pabeigšanu smadzenēs.

Turpināti pētījumi šajās jomās varētu ne tikai padziļināt mūsu izpratni par sarežģīto mijiedarbību starp vizuālo uztveri un valodu, bet arī praktiski pielietot smadzeņu un datora saskarnes uzlabošanu un redzes protēžu izstrādi cilvēkiem ar redzes traucējumiem. Ņemot vērā lielo neatklāto parametru skaitu, joprojām ir aizraujoši redzēt, ko turpmākie pētījumi atklās no šiem nesenajiem atklājumiem.