Ученые проследили, как человеческий мозг формирует знания и обучили этому нейросеть
Исследовательская группа из Оксфордского университета (Великобритания) провела исследование, посвященное тому, как человеческий мозг формирует новые знания и попыталась адаптировать этот процесс к вычислительным моделям на основе искусственных нейронных сетей. Научная статья опубликована в журнале Neuron, о результатах сообщает MedicalXpress.
«Человеческое понимание мира может моментально меняться, когда появляется новая информация, например, когда в художественном произведении происходит поворот сюжета. Эта гибкая "сборка знаний" требует быстрой реорганизации нейронных структур для связи между объектами и событиями. Однако существующие вычислительные теории в основном ничего не говорят о том, КАК это происходит», — пишут ученые.
Исследователи провели серию экспериментов с участием 34 человек. Им было предложено выполнить простую компьютерную задачу, которая требовала от них принятия решений о новых объектах, которые им показывали на экране. Когда участники выполняли задание, их мозг сканировали с помощью фМРТ, замечающей даже небольшие изменения кровотока.
«Сигналы, показывающие уровень кислорода в крови в дорсальных лобно-теменных областях коры, показали, что структуры в нервных каналах быстро и резко перестраивались после минимального воздействия связующей информации», — говорится в статье.
Используя эти результаты, команда попыталась воспроизвести аналогичный процесс в искусственных нейронных сетях. У модели получилось быстро собирать знания. Это было было сделано с помощью адаптации онлайн-стохастического градиентного спуска — метода, используемого в вычислительных моделях для постепенного онлайн-обучения.
Исследование подчеркивает участие дорсальных структур мозга, особенно теменной коры, в кодировании абстрактных представлений объектов, которые могут меняться со временем по мере того, как люди приобретают новые знания. Выводы станут основой для разработки подходов, которые лучше воспроизведут этот «процесс сборки знаний».