Chei de luat masa
- Creierul uman folosește un proces complex pentru a învăța și a înțelege limbajul.
- Cu ajutorul A.I., un studiu recent a analizat activitatea creierului participanților pentru a dezvălui o rețea de regiuni care lucrează împreună pentru a procesa limbajul.
- Aceste descoperiri ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine disfuncția creierului și bolile neurodegenerative.
Unul dintre multele mistere ale minții implică sistemul complex care ne permite să înțelegem limbajul. Puteți înțelege această frază datorită, parțial, sistemului respectiv care funcționează în creierul vostru. Dar cum, exact, funcționează?
În ciuda utilizării acestui sistem în fiecare zi, nu înțelegem pe deplin modul în care creierul dă sens unei secvențe de cuvinte. Într-un efort de a picta o imagine mai bună a acestui proces, un grup de cercetători au folosit inteligența artificială și neuroimagistica pentru a analiza creierul unei persoane în timp ce citeau.
Constatările publicate în Journal of Neuroscience a dezvăluit că diferite regiuni ale creierului lucrează împreună pentru a da sens frazelor și ar putea informa dezvoltarea tratamentului pentru diferite forme de afectare cognitivă.
Cercetarea
Studiul a analizat activitatea creierului a paisprezece persoane monitorizate prin RMN funcțional în timp ce citeau 240 de propoziții diferite. Aceste propoziții au fost codificate de InferSent, un model de inteligență artificială antrenat să producă reprezentări de propoziții semantice.
Scanările au arătat că activitatea a avut loc într-o rețea de diferite regiuni din creier, ceea ce indică faptul că, mai degrabă decât un site care servește ca centru pentru înțelegerea propoziției, mai multe regiuni corticale lucrează împreună pentru a îndeplini această sarcină.
Andrew Anderson, dr
Descoperirile oferă o nouă imagine a rețelei din creierele noastre care sunt implicate în înțelegerea semnificației propoziției.
- Andrew Anderson, drAcest anume A.I. este semnificativ prin faptul că s-a dovedit a prezice elemente ale activității fMRI care nu pot fi prezise de alte modele de calcul comune. Acest lucru a permis cercetătorilor să prezică activitatea fMRI care reflectă codificarea semnificației propoziției în regiunile creierului.
„Descoperirile oferă o nouă imagine a rețelei din creierele noastre care sunt implicate în înțelegerea semnificației frazelor”, spune cercetătorul principal Andrew Anderson, dr., De la Universitatea din Rochester. „După cum știm cu toții, propozițiile sunt formate din secvențe de cuvinte, totuși semnificația unei propoziții este mai mult decât suma părților cuvântului său.”
Anderson arată exemplul „Mașina a fugit peste pisică”. vs. „Pisica a fugit peste mașină”. În ciuda faptului că ambele propoziții conțin aceleași cuvinte, creierul nostru înțelege că fiecare înseamnă lucruri diferite. Sistemul de semnalizare care ne permite să procesăm limbajul în acest mod este incredibil de complex, dar A.I. ne poate ajuta să o înțelegem mai bine.
Prin învățarea automată, un model de calcul poate aproxima semnificația limbajului. Prin potrivirea acelui model de calcul cu informațiile fMRI care evidențiază activitatea creierului în timpul înțelegerii limbajului, putem discerne care regiuni ale creierului sunt active în această sarcină.
„Nu se înțelege în mod corespunzător unde sunt codificate astfel de reprezentări„ holistice ”ale sensului pe măsură ce se citesc propozițiile”, spune Anderson. „Sunt localizate într-o singură regiune cerebrală sau sunt mai răspândite pe mai multe regiuni? Descoperirile noastre indică spre aceasta din urmă, sensul propoziției fiind codificat în întreaga rețea cerebrală distribuită, care acoperă regiuni ale cortexului temporal, parietal și frontal.”
A.I. și creierul nostru
După cum este ilustrat de acest studiu, A.I. ne ajută să înțelegem mai bine creierul uman. În același timp, studierea creierului uman ne ajută să dezvoltăm un AI mai sofisticat. Este o relație circulară fascinantă și benefică.
„Aproape fiecare descoperire din A.I. s-a extras din neuroștiințe și psihologie, rețelele neuronale profunde și învățarea prin întărire fiind probabil cele două exemple cele mai importante”, spune inginerul neuronal Dhonam Pemba, dr.
Pemba a fondat mai multe A.I. companiile, concentrându-se în mod special pe educație și achiziția de limbă. Cel mai recent, a cofondat Kidx, un A.I. platformă de educație pentru copii. El observă că, deși învățarea și gândirea precum creierul uman este scopul final al A.I., necesită cantități imense de date și instruire pentru a se apropia chiar. Inteligența artificială nu poate generaliza și extrapola așa cum face creierul uman în învățarea și prelucrarea limbajului.
Dhonam Pemba, MD, dr
Cheia îmbunătățirii IA și a imita creierul ar fi să permită rețelelor neuronale artificiale să învețe la fel ca rețelele neuronale biologice reale.
- dr. Dr. Dhonam Pemba„Creierul nostru pentru învățarea limbilor este capabil să inițieze învățarea din cunoștințele anterioare”, spune Pemba. „De exemplu, învățăm modele de propoziții și suntem capabili să folosim cuvinte noi în aceste modele fără să ni se spună în mod explicit sau putem învăța mai repede noul sens al unui cuvânt odată ce am învățat alte cuvinte similare.”
Potențialul rețelelor neuronale artificiale
Rețelele neuronale artificiale au modele de calcul mult îmbunătățite, iar experții spun că se vor face progrese majore în A.I. sarcini în următorul deceniu.
Odată cu progresele ulterioare în procesarea limbajului, Anderson consideră că vom ajunge în cele din urmă la o mai bună înțelegere a disfuncției creierului. Folosind A.I., ar putea fi posibil să se evalueze modul în care codifică regiunile creierului afectate de boli neurodegenerative, cum ar fi Alzheimer.
"În plus, putem testa dacă rețelele cerebrale s-au recablat pentru a permite altor regiuni ale creierului mai puțin bolnave să preia rolul de regiuni bolnave", spune el. Acest lucru ar putea ajuta la caracterizarea progresiei bolii și, eventual, poate ajuta la prognozarea persoanelor cu înaltă fiziopatologie care vor ceda demenței și a celor care nu.
Dar un astfel de progres va necesita timp, iar progresele realizate în domeniu nu sunt niciodată perfecte.
„Încă cred că au rămas o mulțime de provocări pentru a imita creierul uman”, spune Pemba. „În primul rând, încă nu îl înțelegem suficient pentru a-l proiecta și, în al doilea rând, folosim computerul și matematica pentru a reprezenta ceea ce nu știm. Cheia îmbunătățirii AI și a imita creierul ar fi aceea de a permite rețelelor neuronale artificiale să învețe la fel ca rețelele neuronale biologice reale.
"Dar o altă întrebare este dacă trebuie să o imităm complet? Avioanele nu zboară ca păsările."
Ce înseamnă asta pentru tine
Sistemele incredibil de complexe funcționează pe măsură ce citiți sau auziți limbajul. Deoarece progresele în inteligența artificială ne ajută să înțelegem mai bine aceste sisteme, avem șanse mai mari de a înțelege și de a trata disfuncția creierului.
Studiul arată că bilingvismul poate întări creierul unui copil la maturitate
