Možgani in umetna inteligenca: Kakšne fascinantne povezave razkriva nova študija?

Možgani in umetna inteligenca: Kakšne fascinantne povezave razkriva nova študija?

Nova študija, objavljena v Naravna strojna inteligenca, poglobljeno preučuje, kako človeški možgani obdelujejo vizualne informacije in jih povezujejo z jezikom. Pod vodstvom prof. dr. Tima C. Kietzmanna z Univerze v Osnabrücku, enega od soavtorjev študije, je razvil inovativen pristop za raziskovanje interakcije med vizualnim zaznavanjem in jezikovnimi modeli.

V okviru raziskave so subjektom prikazali slike v skenerju za slikanje z magnetno resonanco (MRI), medtem ko so beležili njihovo možgansko aktivnost. Študija je domnevala, da vizualni sistem obdeluje informacije na način, ki je združljiv z jezikovnimi strukturami. Prof. dr. Adrien Doerig, ki zdaj dela na Svobodni univerzi v Berlinu, je to možno povezavo opisal kot univerzalno »lingua franca« med različnimi možganskimi regijami.

Umetna inteligenca in delovanje človeških možganov

Izjemen rezultat študije je, da današnji jezikovni modeli, zlasti veliki jezikovni modeli, kažejo izjemne podobnosti v svoji dejavnosti s človeškim vizualnim sistemom. Umetne nevronske mreže, ki jih je izurila študija, so lahko natančno napovedale jezikovne reprezentacije iz slik. Ti modeli presegajo številne trenutne tehnologije umetne inteligence v svoji sposobnosti modeliranja možganske aktivnosti.

Osrednji poudarek je na delovanju čelnega režnja, ki je še posebej aktiven pri obdelavi vizualnih informacij. Nedavne ugotovitve poudarjajo, da čelni reženj ni odgovoren le za vizualno zaznavo, ampak tudi za kognitivne procese, kot sta razmišljanje in odločanje. Med raziskavo je 13 udeležencev videlo skupno 28 slik – vključno z obrazi in znanimi kraji – z večkratno meritvijo njihove možganske aktivnosti skozi čas.

Rezultati so pokazali, da so imele aktivacije v čelnem režnju močnejše povezave z besedilnimi omrežji, medtem ko so bile korelacije z vizualnimi omrežji nižje. To nakazuje, da možgani vizualne informacije tesno povezujejo z jezikovno obdelavo, kar je ugotovitev, ki izpodbija tradicionalno mnenje, da je čelni reženj namenjen izključno motoričnim nalogam in nalogam odločanja. Študija kaže, da je bila ob predstavitvi slik aktivnost v čelnem režnju dlje časa povezana z odzivi, povezanimi z besedilom.

Vizualna percepcija in novi raziskovalni pristopi

Drug pomemben vidik raziskave je funkcija različnih vidnih polj. Fovealno vidno polje, ki predstavlja le 1 % celotnega vidnega polja, igra ključno vlogo pri dejavnostih, kot je branje, periferni vid pa je ključen za orientacijo in navigacijo. Vlogi perifernega vida se pogosto namenja manj pozornosti, kar raziskujemo v projektu PERFORM. To poudarja kompleksnost transsakadnega zaznavanja, procesa, ki je še vedno slabo razumljen.

Poleg tega so se otroci izkazali slabše kot odrasli pri testih zaznavanja perifernega položaja, vendar so pokazali hitrejše popravke z gibi oči. To nakazuje, da možgani neopazno zapolnjujejo senzorične informacijske vrzeli, kar poudarja pomembnost večdimenzionalnega zaznavanja. Te ugotovitve so zdaj vključene v nov raziskovalni projekt, imenovan SENCES, ki se ukvarja z dokončanjem senzoričnih informacij v možganih.

Nadaljnje raziskave na teh področjih bi lahko ne samo poglobile naše razumevanje kompleksne interakcije med vizualnim zaznavanjem in jezikom, ampak bi imele tudi praktične aplikacije pri izboljšanju vmesnikov možgani-računalnik in razvoju vidnih protez za ljudi z motnjami vida. Glede na veliko število neodkritih parametrov je še vedno vznemirljivo videti, kaj bodo prihodnje raziskave odkrile iz teh nedavnih ugotovitev.