Trucul „Lego” al creierului uman care învinge inteligența artificială

Coordonată de o echipă de la Universitatea Princeton, cercetarea nu a implicat teste pe oameni, ci pe animale foarte apropiate de noi din punct de vedere biologic și al funcționării creierului: macacii rhesus.

Maimuțele au fost puse să identifice forme și culori pe un ecran și să privească în anumite direcții pentru a-și indica răspunsurile. În același timp, cercetătorii au folosit scanări cerebrale pentru a observa tipare suprapuse și zone comune de activitate în creierul animalelor.

Lego-uri cognitive

Scanările au arătat că creierul maimuțelor folosește blocuri diferite de neuroni – „Lego-uri cognitive”, cum le numesc cercetătorii – pentru sarcini diferite.

Aceste blocuri pot fi reutilizate și recombinate în sarcini noi, demonstrând o flexibilitate neuronală cu care nici cele mai avansate modele de inteligență artificială nu pot concura, potrivit ScienceAlert.

„Modelele de inteligență artificială de ultimă generație pot atinge performanțe la nivel uman sau chiar suprauman în sarcini individuale”, spune neurocercetătorul Tim Buschman, de la Universitatea Princeton. „Dar au dificultăți când trebuie să învețe și să execute multe sarcini diferite”.

„Creierul este flexibil pentru că poate reutiliza componente ale cogniției în numeroase sarcini. Prin îmbinarea acestor «Lego-uri cognitive», creierul poate construi sarcini noi”.

Cum s-a desfășurat studiul

Animalele au trebuit să distingă între forme și culori în trei sarcini separate, dar înrudite, care le-au cerut să învețe constant și să aplice ceea ce știau de la o sarcină la următoarea.

Blocurile cognitive identificate de cercetători erau concentrate în cortexul prefrontal al creierului. Această regiune este asociată cu procese cognitive superioare – rezolvarea problemelor, planificarea, luarea deciziilor – și pare să joace un rol important în flexibilitatea cognitivă.

Cercetătorii au mai constatat că, atunci când anumite blocuri cognitive nu erau necesare, activitatea acestora scădea, ceea ce sugerează că creierul poate „pune deoparte” Lego-urile neuronale de care nu are nevoie imediat, pentru a se concentra mai bine pe sarcina curentă.

„Mă gândesc la un bloc cognitiv ca la o funcție dintr-un program de calculator”, spune Buschman.

„Un set de neuroni poate discrimina culoarea, iar rezultatul său poate fi transmis către o altă funcție care declanșează o acțiune. Această organizare permite creierului să îndeplinească o sarcină prin executarea secvențială a fiecărei componente”.

Cum se adaptează oamenii la provocări comparativ cu IA

Aceasta explică modul în care maimuțele și, posibil, oamenii se pot adapta la provocări și sarcini pe care nu le-au mai întâlnit și pot folosi cunoștințe existente pentru a le aborda – ceva cu care inteligența artificială, în forma sa actuală, se confruntă cu dificultăți.

Pe termen mai lung, cercetătorii sugerează că rezultatele ar putea ajuta la antrenarea unor sisteme de inteligență artificială mai adaptabile la sarcini noi. Descoperirile ar putea fi utile și în dezvoltarea unor tratamente pentru tulburări neurologice și psihiatrice, în care oamenii au dificultăți în aplicarea abilităților în contexte noi.

Deocamdată, aceste Lego-uri cognitive arată, la un nivel fundamental, că creierul uman este mai flexibil și mai adaptabil decât modelele de inteligență artificială, care suferă de așa-numita „uitare catastrofală” – o vulnerabilitate ce face ca rețelele neuronale să nu poată învăța sarcini consecutive fără să uite cum să le îndeplinească pe cele anterioare.

Deși schimbarea frecventă a sarcinilor nu este neapărat benefică pentru creier, aplicarea cunoștințelor dintr-o sarcină în alta poate fi o scurtătură utilă.

„Dacă, așa cum sugerează rezultatele noastre, creierul poate reutiliza reprezentări și calcule între sarcini, acest lucru ar putea permite o adaptare rapidă la schimbările din mediu, fie prin învățarea reprezentării corecte a sarcinii pe baza recompenselor, fie prin reactivarea ei din memoria pe termen lung”, concluzionează cercetătorii.