Beyin Nasıl Gelişir: Bilişe Işık Tutmanın Yeni Bir Yolu

Özet: Yeni bir hesaplamalı sinirbilim çalışması, beynin bilişsel yeteneklerinin nasıl geliştiğine ışık tutuyor ve yeni AI araştırmalarını şekillendirmeye yardımcı olabilir.

Kaynak: Montreal Üniversitesi

Yeni bir çalışma, beynin karmaşık bilişsel yetenekleri nasıl geliştirdiğine ve nöral yapay zeka araştırmalarını nasıl ilerlettiğine ışık tutabilecek insan beyninin yeni bir nöro-hesaplama modelini tanıtıyor.

19 Eylül’de yayınlanan çalışma, Paris’teki Institut Pasteur ve Sorbonne Université, CHU Sainte-Justine, Mila – Quebec Yapay Zeka Enstitüsü ve Université de Montréal’den uluslararası bir araştırmacı grubu tarafından gerçekleştirildi.

Dergiye kapak olan model Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri (PNAS), üç hiyerarşik bilgi işleme seviyesi üzerinden sinirsel gelişimi tanımlar:

  • birinci sensorimotor seviye, beynin içsel aktivitesinin algıdan kalıpları nasıl öğrendiğini ve bunları eylemle nasıl ilişkilendirdiğini araştırır;
  • bilişsel düzey, beynin bu kalıpları bağlamsal olarak nasıl birleştirdiğini inceler;
  • son olarak, bilinçli seviye, beynin dış dünyadan nasıl ayrıldığını ve artık algı için erişilebilir olmayan öğrenilmiş kalıpları (hafıza yoluyla) manipüle ettiğini düşünür.

Takımın araştırması, modelin iki temel öğrenme türü arasındaki etkileşime odaklanması sayesinde, bilişin altında yatan temel mekanizmalar hakkında ipuçları veriyor: istatistiksel düzenlilikle (yani tekrarlama) ilişkilendirilen Hebbian öğrenimi – veya nöropsikolog Donald Hebb’in dediği gibi, “Birlikte ateşlenen, birbirine bağlanan nöronlar” – ve ödül ve dopamin nörotransmitteriyle ilişkili pekiştirici öğrenme.

Model, görsel tanımadan bilinçli algıların bilişsel manipülasyonuna kadar bu seviyelerde karmaşıklığı artıran üç görevi çözer. Her seferinde ekip, ilerlemesini sağlamak için yeni bir çekirdek mekanizma tanıttı.

Sonuçlar, biyolojik sinir ağlarında bilişsel yeteneklerin çok düzeyli gelişimi için iki temel mekanizmayı vurgulamaktadır:

  • yerel ölçekte Hebbian öğrenme ve küresel ölçekte pekiştirmeli öğrenme ile sinaptik epigenez;
  • ve nöronların spontan aktivitesi ve dengeli uyarıcı/inhibitör oranı yoluyla kendi kendini organize eden dinamikler.
Model, görsel tanımadan bilinçli algıların bilişsel manipülasyonuna kadar bu seviyelerde karmaşıklığı artıran üç görevi çözer. Resim kamu malı

Ekip üyesi Guillaume Dumas, “Modelimiz, nöro-AI yakınlaşmasının, yeni nesil yapay zekanın gelişimini hızlandırabilecek ve hatta nihayetinde yapay bilince yol açabilecek biyolojik mekanizmaları ve bilişsel mimarileri nasıl vurguladığını gösteriyor” dedi. UdeM ve MUB Sainte-Justine Araştırma Merkezi’nde baş araştırmacıdır.

Bu dönüm noktasına ulaşmak, bilişin sosyal boyutunu bütünleştirmeyi gerektirebilir, diye ekledi. Araştırmacılar şimdi biyolojik ve sosyal boyutları insan bilişinde oyun halinde bütünleştirmeye bakıyorlar. Ekip, etkileşim halindeki iki tam beynin ilk simülasyonuna şimdiden öncülük etti.

Ekip, biyolojik ve sosyal gerçekliklere geleceğin hesaplama modellerini yerleştirmenin yalnızca bilişin altında yatan temel mekanizmalara ışık tutmaya devam edeceğine değil, aynı zamanda gelişmiş sosyal bilince sahip bilinen tek sisteme doğru yapay zekaya benzersiz bir köprü sağlamaya yardımcı olacağına inanıyor. beyin.

Bu hesaplamalı sinirbilim araştırma haberleri hakkında

Yazar: Julie Gazaille
Kaynak: Montreal Üniversitesi
İletişim: Julie Gazaille – Montreal Üniversitesi
Resim: Görüntü kamu malı

Orjinal araştırma: Açık Erişim.
Guillaume Dumas ve diğerleri tarafından “Yapay bir sinir ağında bilişsel yeteneklerin çok düzeyli gelişimi”. PNAS


Soyut

Ayrıca bakınız

Bu, eşi tarafından kucaklanan hamile bir kadını gösterir.

Yapay sinir ağında bilişsel yeteneklerin çok düzeyli gelişimi

Fiziksel ve sosyokültürel çevre ile doğum sonrası etkileşimler yoluyla bilişsel yeteneklerin oluşumunu açıklamak için çeşitli nöronal mekanizmalar önerilmiştir.

Burada, bilgi işleme ve bilişsel yeteneklerin kazanılması için üç seviyeli bir hesaplama modeli sunuyoruz. Bu seviyeleri oluşturmak için minimum mimari gereksinimleri ve parametrelerin performanslarını ve ilişkilerini nasıl etkilediğini öneriyoruz.

İlk sensorimotor seviye, burada görsel bir sınıflandırma görevi sırasında yerel bilinçsiz işlemeyi yönetir. İkinci seviye veya bilişsel seviye, çok sayıda yerel işlemciden gelen bilgileri uzun menzilli bağlantılar aracılığıyla global olarak bütünleştirir ve global, ancak yine de bilinçsiz bir şekilde sentezler. Üçüncü ve bilişsel olarak en üst düzey, bilgiyi küresel ve bilinçli olarak işler. Küresel nöronal çalışma alanı (GNW) teorisine dayanır ve bilinçli seviye olarak adlandırılır.

Sırasıyla ikinci ve üçüncü seviyelere meydan okumak için izleme ve gecikme koşullandırma görevlerini kullanıyoruz. Sonuçlar önce, ağın ilk iki görevi çözmesine izin vermek için hem yerel hem de küresel ölçekte sinapsların seçilmesi ve dengelenmesi yoluyla epigenezin gerekliliğini vurgular.

Küresel ölçekte, algı ve ödül arasındaki geçici gecikmeye rağmen, kredi tahsisini düzgün bir şekilde sağlamak için dopamin gerekli görünüyor. Üçüncü seviyede, duyusal girdi olmadığında GNW içinde kendi kendini idame ettiren bir temsili sürdürmek için internöronların varlığı gerekli hale gelir.

Son olarak, dengeli spontane içsel aktivite hem yerel hem de küresel ölçekte epigenezi kolaylaştırırken, dengeli uyarıcı/inhibitör oranı performansı artırır. Modelin akla yatkınlığını hem nörogelişimsel hem de yapay zeka terimleriyle tartışıyoruz.

Leave a Comment