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.

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.

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 МРТ, 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.

Используя эти результаты, команда попыталась воспроизвести аналогичный процесс в искусственных нейронных сетях. У модели получилось быстро собирать знания. Это 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».

Источник: Канал Наука