Генеративный ИИ помогает ученым объяснить человеческую память и воображение

Последние достижения в области генеративного ИИ помогают объяснить, как воспоминания позволяют нам узнавать о мире, заново проживать старый опыт и конструировать совершенно новый опыт для придумывания чего-то нового и планирования, говорится в новом исследовании ученых Калифорнийского университета.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Human Behaviour, используется вычислительная модель ИИ — известная как генеративная нейронная сеть — для моделирования того, как нейронные сети в мозге учатся и запоминают серию событий (каждое из которых представлено простой сценой).

Модель включала в себя сети, представляющие гиппокамп и неокортекс, чтобы изучить их взаимодействие. Известно, что обе части мозга работают вместе во время запоминания, воображения и планирования.

Ведущий автор работы, аспирантка Элеанор Спенс (Институт когнитивной нейронауки UCL), сказала:

Последние достижения в области генеративных сетей, используемых в искусственном интеллекте, показывают, как можно извлечь информацию из опыта, чтобы мы могли как вспомнить конкретный опыт, так и гибко представить, каким может быть новый опыт.

Мы думаем о воспоминаниях как о воображении прошлого на основе концепций, сочетая некоторые сохраненные детали с нашими ожиданиями относительно того, что могло бы произойти.

Человеку необходимо делать прогнозы, чтобы выжить (например, чтобы избежать опасности или найти пищу), и сети ИИ предполагают, что, когда мы воспроизводим воспоминания во время отдыха, это помогает нашему мозгу уловить закономерности из прошлого опыта, которые могут быть использованы для этих прогнозов.

Исследователи воспроизвели модели 10 000 изображений простых сцен. Гиппокампальная сеть быстро кодировала каждую сцену по мере ее переживания. Затем она воспроизводила эти сцены снова и снова, чтобы обучить генеративную нейронную сеть в неокортексе.

Неокортикальная сеть научилась пропускать активность тысяч входных нейронов (нейронов, получающих визуальную информацию), представляющих каждую сцену, через меньшие промежуточные слои нейронов (самый маленький содержит всего 20 нейронов), чтобы воссоздать сцены в виде паттернов активности в тысячах выходных нейронов (нейронов, предсказывающих визуальную информацию).

Это привело к тому, что неокортикальная сеть научилась высокоэффективным «концептуальным» представлениям сцен, которые отражают их смысл (например, расположение стен и объектов), что позволило как воссоздавать старые сцены, так и генерировать совершенно новые.

Следовательно, гиппокамп способен кодировать смысл новых сцен, а не кодировать каждую деталь, что позволяет ему сосредоточить ресурсы на кодировании уникальных особенностей, которые неокортекс не может воспроизвести — например, новых типов объектов.

Модель объясняет, как неокортекс постепенно приобретает концептуальные знания и как, вместе с гиппокампом, это позволяет нам «заново переживать» события, реконструируя их в своем сознании.

Модель также объясняет, как новые события могут возникать в процессе воображения и планирования будущего, и почему существующие воспоминания часто содержат «гистоподобные» искажения — когда уникальные черты обобщаются и запоминаются как более похожие на черты предыдущих событий.

Старший автор работы, профессор Нил Берджесс (Институт когнитивной нейронауки UCL и Институт неврологии UCL Queen Square), пояснил в заключение:

То, как воспоминания перестраиваются, вместо того чтобы быть правдивыми записями прошлого, показывает нам, как смысл или суть опыта перекомбинируется с уникальными деталями, и как это может привести к предубеждениям в том, как мы помним вещи.

19.01.2024


Подписаться в Telegram



Net&IT

Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр

В сериале Звездный путь: Следующее поколение к...

Physical Review X: Сеть квантовых датчиков повышает точность измерений
Physical Review X: Сеть квантовых датчиков повышает точность измерений

Квантовые системы, используемые в квантов...

Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек
Scientific Reports: ИИ показал больший творческий потенциал, чем человек

Еще один балл в пользу искусственного инт...

Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее

Несколько лет назад исследователи Массачу...

Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам
Ученые приблизились к более легким и гибким оптоэлектронным устройствам

Органические оптоэлектронные устройства, такие...

PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить
PNAS Nexus: ИИ пока еще далеко до человеческих способностей мыслить

Атанасиос С. Фокас рассматривает актуальный во...

Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания
Nature: ИИ генерирует белки с исключительной прочностью связывания

В новом исследовании, опубликованном 18 декабр...

Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей
Nature Computational Science: ИИ может предсказывать события в жизни людей

Искусственный интеллект, разработанный для&nbs...

Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности
Nature Electronics: Изменение памяти дает новые вычислительные возможности

Ученые Рочестерского университета разработали ...

Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта
Nature: 2D-материал изменяет форму 3D-электроники для искусственного интеллекта

Многофункциональные компьютерные чипы эволюцио...

Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»
Началась регистрация на конкурс «Битва искусственных интеллектов»

Стартовал отборочный этап Международного техно...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Созданы чернила для 3D-печати гибких устройств без механических соединений
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса