Copiii pot învăța mai repede o limbă străină decât inteligența artificială – studiu

Un nou studiu realizat la Institutul Max Planck pentru Psiholingvistică oferă cea mai cuprinzătoare explicație de până acum.

Condusă de psihologul de dezvoltare Caroline Rowland și colegii săi de la Centrul ESRC LuCiD din Marea Britanie, cercetarea sugerează că avantajul decisiv nu este cantitatea de date pe care o primesc copiii, ci modul în care interacționează cu acestea.

Motorul lor de învățare activ, concret și integrat social poate oferi lecții și pentru următoarea generație de inteligență artificială, potrivit Earth.

Inteligența artificială poate „ridica nivelul” oportunităților pentru copiii dislexici

Cum copiii mici alimentează cercetarea

În ultimul deceniu au fost create o multitudine de instrumente – dispozitive de urmărire a mișcărilor oculare montate pe cap, microfoane purtabile, analizoare de scene cu viziune artificială – care permit oamenilor de știință să captureze instantanee din copilărie.

Un set de date modern tipic poate include tot ceea ce vede, aude, înțelege și bolborosește un copil de doi ani într-o după-amiază obișnuită.

Ceea ce lipsește, susțin Rowland și coautorii ei, este o teorie integrată a modului în care aceste fluxuri multisenzoriale se traduc în gramatică și vocabular.

Cum simțurile modelează vorbirea

Cadrul pe care îl propun se bazează pe mai multe principii care se întăresc reciproc.

Primul este integrarea multisenzorială. Spre deosebire de chatbot-urile bazate pe text, bebelușii procesează limbajul pe un fundal bogat de imagini, sunete, gusturi, mirosuri și texturi.

O lingură de piure de banane, de exemplu, are o culoare, un miros, o formă, o temperatură și o etichetă verbală din partea îngrijitorului.

În timp, aceste indicii corelate ajută bebelușii să descifreze coduri lingvistice care ar deruta un elev care învață doar din texte.

Corpuri în mișcare, minți active

Al doilea este întruparea. Corpurile copiilor sunt în continuă mișcare – se rostogolesc, se târăsc, arată cu degetul, pun obiecte în gură.

Fiecare acțiune schimbă fluxul de date primite, generând corelații noi între cuvinte și experiențe fizice, cum ar fi asocierea cuvântului „ceașcă” cu senzația unei margini de plastic.

Acest tip de activitate „în buclă închisă” le permite copiilor să testeze ipoteze pe loc, folosind mișcarea ca parte a procesului de învățare.

Imersiunea socială joacă un al treilea rol esențial. Îngrijitorii își adaptează instinctiv discursul în timp real, repetând cuvinte, exagerând intonația sau schimbând subiectele în funcție de atenția copilului.

În timp ce sistemele de AI citesc din seturi de date statice, copiii beneficiază de un curriculum dinamic și personalizat, conceput de minți umane evoluate pentru predare.

Curiozitatea stimulează învățarea copiilor mici

Un al patrulea principiu este plasticitatea incrementală. Creierul tânăr se reorganizează rapid, întărind și eliminând conexiunile neuronale ca răspuns la experiență.

Această adaptabilitate le permite copiilor să își schimbe prioritățile de învățare pe măsură ce cresc – începând cu stăpânirea sunetelor, apoi a cuvintelor, apoi a gramaticii – fără a fi nevoie să renunțe la cunoștințele anterioare.

În cele din urmă, există motivația și curiozitatea. Poate cel mai important aspect este că cei mici doresc să descifreze lumea din jurul lor. Ei caută în mod activ noutăți, cer lămuriri și manifestă o bucurie vizibilă atunci când reușesc, susținând ore întregi de practică lingvistică zilnică fără instrucțiuni explicite.

„Sistemele de AI procesează date, dar copiii le trăiesc cu adevărat”, a explicat Rowland. „Învățarea lor este concretă, interactivă și profund înrădăcinată în contexte sociale și senzoriale”.

„Ei caută experiențe și își adaptează dinamic învățarea în funcție de acestea, explorând obiecte cu mâinile și gura, târându-se spre jucării noi și interesante sau arătând cu degetul obiectele pe care le găsesc interesante. Asta le permite să stăpânească limba atât de repede”.

Ce pot învăța copiii de la AI

Autorii consideră că aceste descoperiri ar putea remodela strategia de învățare automată. Modelele lingvistice actuale de mari dimensiuni prelucrează terabiți de text scris, o modalitate cu care copiii abia se confruntă la vârsta școlară.

Pentru a reduce decalajul de performanță, inginerii ar putea dota roboții cu intrări multisenzoriale, explorare motorie și bucle de feedback social în timp real, oferind, în esență, elevilor din siliciu o copilărie simulată.

„Cercetătorii din domeniul AI ar putea învăța multe de la bebeluși”, a spus Rowland. „Dacă vrem ca mașinile să învețe limba la fel de bine ca oamenii, poate că trebuie să regândim modul în care le proiectăm, de la zero”.

Copii mici simulați în laboratoare

Grupul lui Rowland testează deja modelul cu înregistrări longitudinale de la familii multilingve. Între timp, neuroștiințificii cognitivi planifică studii de imagistică cerebrală pentru a cartografia modul în care buclele senzoriale-motorii modelează circuitele lingvistice.

În ceea ce privește inteligența artificială, mai multe laboratoare experimentează cu agenți încorporați care se târăsc prin creșe virtuale, manipulând obiecte în timp ce leagă cuvintele de experiență.

Rămâne de văzut dacă acești copii sintetici pot acoperi un deficit de 92.000 de ani. Ce este clar este că cei mai mici lingviști ai umanității dețin încă secrete pe care nici cele mai mari rețele neuronale nu le-au descifrat încă.

Studiul este publicat în revista Trends in Cognitive Sciences.