Учёные обнаружили, что мозг принимает решения не так, как принято считать

Недавняя публикация результатов нового исследования говорит о том, что человеческий мозг начинает принимать решения значительно раньше, чем предполагалось раньше. Ученые привели доказательства, которые могут изменить представления исследователей как о мозге, так и об искусственном интеллекте. Такой более динамичный взгляд на работу мозга может дать богатую почву для свежих идей при разработке будущих систем искусственного интеллекта, которые окажутся более функциональными и гораздо более энергоэффективными.

Переосмысление представлений о принятии решений мозгом

Человеческий мозг считается самой сложной структурой из известных науке во всей Вселенной, и его «реверс-инжиниринг» ещё в 2008 году был определён как одна из главных инженерных задач XXI века.

Десятилетиями многие ИИ-системы, включая свёрточные нейросети, создавались согласно концепции о том, что мозг обрабатывает информацию однонаправленно: сенсорные данные движутся «вверх» по всё более сложным зонам мозга, пока не достигнут лобной коры, где и принимается решение.

Теперь учёные всё активнее сомневаются в полноте этой картины. Вместо неё они изучают модель, основанную на естественном интеллекте, отточенном сотнями миллионов лет эволюции: в этой модели мозг опирается не только на последовательный поток информации, но и на взаимосвязанные петли обратной связи, позволяющие информации двигаться в обоих направлениях между отделами мозга.

Отмечается, что биологический интеллект справляется с чрезвычайно сложными задачами, потребляя намного меньше энергии, чем современные ИИ-системы, — поэтому понимание такой архитектуры могло бы направить развитие будущего искусственного интеллекта. Стоит «поучиться у миллиарда лет эволюции», чтобы понять, можно ли перенять архитектурные принципы мозга, чтобы сделать ИИ эффективнее, экономичнее и «умнее» именно в части принятия решений — там, где нынешний ИИ слабее всего.

Ранние зоны мозга проявляют активность, связанную с принятием решений

Исследовательская группа сосредоточила своё внимание на самых ранних этапах восприятия и обработки сенсорной информации. Учёные записывали активность нейронов у мышей, которые перемещались по виртуальному коридору и принимали перцептивные решения. Они обнаружили признаки активности, связанной с принятием решений, в первичной соматосенсорной коре (S1) — одной из самых ранних зон обработки сенсорной информации в мозге.

Оказалось, что S1 не просто передаёт информацию дальше, а испытывает влияние со стороны вышестоящих отделов мозга через петли обратной связи. Такая «нисходящая» регуляция говорит о том, что принятие решений — это процесс непрерывного взаимодействия между многими зонами мозга, а не простой однонаправленный поток информации.

При этом пока приходится признать, что нейронный код мозга во многом остаётся «неизвестным языком». Однако, подобное системное понимание может повлиять на то, как строить более эффективные искусственные нейросети и как продумывать архитектуру ИИ следующего поколения.

Что это может означать для ИИ будущего

Авторы исследования подчёркивают, что их работа не даёт готового рецепта для создания лучшего ИИ. Скорее, она предлагает переосмыслить то, как мозг организует процесс принятия решений, которые в будущем могут вдохновить на разработку новых архитектур ИИ.

Учёные планируют более детально изучить временну́ю динамику сигналов мозга, а также разработать новые технологии измерения нейронной активности, чтобы лучше понять, как формируются и координируются петли обратной связи на разных уровнях обработки информации. Изучение быстрой временной динамики нейронной активности, возможно, поможет раскрыть пока неизвестные механизмы того, как эти петли обратной связи организуются динамически — и, возможно, это удастся реализовать в новых архитектурах ИИ.

Источник: ScienceDaily

Изображение для иллюстрации. Источник: Magnific.com.