Η Τεχνητή Νοημοσύνη δείχνει τον "Αριθμό Αίσθησης" που μοιάζει με τον άνθρωπο

Στο σημείο τομής του ψυχολογία και νευροεπιστήμη είναι ένα φαινόμενο που ονομάζεται «αίσθηση αριθμού» - ένα διαίσθηση του μεγέθους και των σχέσεων των αριθμών που βρίσκονται στους ανθρώπους. Σε παιδιά και εφήβους, ερευνητικές μελέτες έχουν δείξει ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της αίσθησης του αριθμού και της μαθηματικής ικανότητας. Πριν από μια εβδομάδα, μια ομάδα ερευνητών πέτυχε ένα σημαντικό ορόσημο το τεχνητή νοημοσύνη (Όλα συμπεριλαμβάνονται) επεκτείνοντας την αίσθηση αριθμού στα μηχανήματα.

Στις 8 Μαΐου 2019, δημοσιεύθηκαν οι Andreas Nieder, Pooja Viswanathan και Khaled Nasr Επιστήμη προχωρά την επίδειξη της μελέτης τους μηχανική νοημοσύνη κερδίζοντας από μόνη της την αίσθηση του αριθμού.

Όχι μόνο η αίσθηση του αριθμού βρίσκεται στον άνθρωπο, αλλά και στα έντομα και στα ζώα. Οι μέλισσες χρησιμοποιούν αριθμητικά στοιχεία για πλοήγηση. Η ικανότητα διάκρισης των ποσοτήτων στο ζωικό βασίλειο δεν είναι ασυνήθιστη. Οι πίθηκοι Rhesus καταλαβαίνουν τις έννοιες της προσθήκης, της αφαίρεσης, «μεγαλύτερη από» και «λιγότερο από». Οι Robins της Βόρειας Νήσου στη Νέα Ζηλανδία βασίζονται στην ποσότητα

διάκριση για στρατηγικές ανάκτησης και αποθήκευσης τροφίμων για την ελαχιστοποίηση των απωλειών. Τώρα αυτό το σαφώς βιολογικό ένστικτο δεν περιορίζεται πλέον μόνο στους ζωντανούς οργανισμούς.

Στη μελέτη, η ερευνητική ομάδα εκπαίδεψε έναν τύπο βαθύ νευρωνικό δίκτυο, συγκεκριμένα ένα ετερογενές συγκολλητικό Νευρικός Network (HCNN), για την ταξινόμηση αντικειμένων σε φυσικές εικόνες από το σύνολο δεδομένων ImageNet που περιείχε περίπου 1,2 εκατομμύρια εικόνες σε 1000 κατηγορίες. Στο HCNN, τα επίπεδα μηδέν έως 13 ήταν για εξαγωγή χαρακτηριστικών και τα στρώματα 14 και 15 ήταν για ταξινόμηση.

Μόλις εκπαιδεύτηκε το δίκτυο, η ομάδα δοκίμασε την ταξινόμηση αντικειμένων με 50.000 διαφορετικές εικόνες που ήταν εντελώς νέες στο δίκτυο και όχι μέρος του συνόλου δεδομένων εκπαίδευσης. Με την εξαγωγή χαρακτηριστικών από τα δεδομένα εκπαίδευσης, το τεχνητό νευρικό δίκτυο μπόρεσε να πραγματοποιήσει επιτυχημένες ταξινομήσεις όπως ως διάκριση μιας αράχνης λύκου από άλλα αρθρόποδα, μια χελώνα κουτιού από μια χελώνα λάσπης, και μια μικρογραφία schnauzer από ένα πρότυπο ένας.

Μπορεί αυτό το δίκτυο, εκπαιδευμένο στην ταξινόμηση αντικειμένων με φυσικές εικόνες, να δείξει αυθόρμητα την αίσθηση του αριθμού; Για να το μάθουν, οι ερευνητές απέρριψαν το δίκτυο ταξινόμησης και χρησιμοποίησαν μόνο το δίκτυο εξαγωγής χαρακτηριστικών για το επόμενο μέρος της μελέτης. Η ομάδα παρουσίασε 336 εικόνες που αποτελούνται από ένα έως 30 μοτίβα λευκών κουκκίδων σε μαύρο φόντο στο δίκτυο εξαγωγής χαρακτηριστικών και παρατήρησε τις νευρωνικές αποκρίσεις του δικτύου.

Η ομάδα ανακάλυψε ότι το δίκτυο νευρώνες ενήργησε με τον ίδιο τρόπο με εκείνους του εγκεφάλου των πιθήκων που προηγουμένως είδαν τις ίδιες κουκκίδες. Με άλλα λόγια, οι νευρώνες του τεχνητού νευρικού δικτύου «πυροδοτούνται» με παρόμοιο τρόπο όπως οι νευρώνες στον οπτικό φλοιό των βιολογικών εγκεφάλων. Οι ερευνητές έγραψαν, «Οι αποκρίσεις των μονάδων επιλεκτικής αριθμητικότητας παρουσίασαν ένα σαφές σχέδιο συντονισμού», το οποίο ήταν «σχεδόν ταυτόσημο με εκείνο των πραγματικών νευρώνες. " Οι ευαίσθητοι στον αριθμό τεχνητοί νευρώνες, όπως οι βιολογικοί νευρώνες στους πιθήκους, θα πυροδοτούσαν κατά προτίμηση όταν βλέπουν έναν ορισμένο αριθμό κουκκίδων.

«Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι η αυθόρμητη εμφάνιση της αίσθησης του αριθμού βασίζεται σε μηχανισμούς εγγενείς στο οπτικό σύστημα », έγραψαν οι ερευνητές. «Η λειτουργία του οπτικού συστήματος φαίνεται να είναι αρκετή για να φτάσει σε μια οπτική αίσθηση του αριθμού. Η επιλεκτικότητα της αριθμητικότητας μπορεί να εμφανιστεί απλά ως υποπροϊόν της έκθεσης σε φυσικά οπτικά ερεθίσματα, χωρίς να απαιτείται ρητή εκπαίδευση για την εκτίμηση της αριθμητικότητας. "

Οι ερευνητές έγραψαν περαιτέρω, «Πέρα από την παροχή μιας εξήγησης του νευροεπιστήμη από την αίσθηση του αριθμού, η προσέγγισή μας υπογραμμίζει επίσης πώς τα τεχνητά νευρικά δίκτυα προκαλούν απροσδόκητη επιλεκτικότητα χαρακτηριστικών που βοηθά στην κατανόηση των αναδυόμενων ιδιοτήτων του εγκεφάλου. "

Πνευματικά δικαιώματα © 2019 Cami Rosso Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος.