在自然界,智力有很多形式涕刚。它可能是一只使用回聲定位技術(shù)在黑暗中進(jìn)行專(zhuān)業(yè)導(dǎo)航的蝙蝠,或者是一種快速適應(yīng)其行為以在深海中生存的章魚(yú)走诞。同樣副女,在計(jì)算機(jī)科學(xué)世界中,多種形式的人工智能正在涌現(xiàn) - 不同的網(wǎng)絡(luò)每個(gè)都訓(xùn)練有素地完成不同的任務(wù)蚣旱。正如今天將在第25屆認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)(CNS)年會(huì)上介紹的那樣碑幅,認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家越來(lái)越多地使用這些新興的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)增強(qiáng)他們對(duì)最難以捉摸的智能系統(tǒng)之一人類(lèi)大腦的理解。
“認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家尋求回答的基本問(wèn)題是相似的塞绿,”麻省理工學(xué)院的奧德奧利瓦說(shuō)沟涨。“他們有一個(gè)由組件組成的復(fù)雜系統(tǒng) - 一個(gè)叫做神經(jīng)元,另一個(gè)叫做單元 - 我們正在做實(shí)驗(yàn)來(lái)試圖確定這些組件的計(jì)算結(jié)果异吻」埃”
在Oliva的工作中,她正在CNS研討會(huì)上發(fā)表演講诀浪,神經(jīng)科學(xué)家正在學(xué)習(xí)關(guān)于情境線(xiàn)索在人體圖像識(shí)別中的作用棋返。通過(guò)使用“人造神經(jīng)元” - 基本上是代碼行,軟件 - 和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型雷猪,他們可以分析識(shí)別特定地點(diǎn)或?qū)ο蟮母鞣N元素睛竣。
哥倫比亞大學(xué)的Nikolaus Kriegeskorte說(shuō):“大腦是一個(gè)深度復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),主持研討會(huì)求摇。“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型是大腦啟發(fā)的模型射沟,現(xiàn)在在許多人工智能應(yīng)用中都是最先進(jìn)的,例如計(jì)算機(jī)視覺(jué)与境⊙楹唬”
在最近一項(xiàng)關(guān)于1000多萬(wàn)幅圖像的研究中,奧利瓦和他的同事們教了一個(gè)人工網(wǎng)絡(luò)來(lái)識(shí)別350個(gè)不同的地方摔刁,例如廚房挥转,臥室,公園共屈,起居室等扁位。他們期望網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)W習(xí)諸如與床相關(guān)的物體有一間臥室。他們沒(méi)有想到的是趁俊,網(wǎng)絡(luò)會(huì)學(xué)會(huì)識(shí)別人和動(dòng)物域仇,例如在公園里的狗和在客廳里的貓。
奧利瓦說(shuō)寺擂,機(jī)器智能程序在獲得大量數(shù)據(jù)時(shí)可以快速學(xué)習(xí)暇务,這使得他們能夠在如此精細(xì)的層面解析上下文學(xué)習(xí)泼掠。雖然不可能在這樣的層次解剖人類(lèi)神經(jīng)元,但執(zhí)行類(lèi)似任務(wù)的計(jì)算機(jī)模型是完全透明的垦细。人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以作為“可以研究择镇,改變,評(píng)估括改,與人類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)給出的反應(yīng)進(jìn)行比較的小腦袋腻豌,因此認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)家可以對(duì)真正的大腦如何起作用有一些描述≈瞿埽”
事實(shí)上吝梅,Kriegeskorte說(shuō)這些模型已經(jīng)幫助神經(jīng)科學(xué)家理解人們?cè)谡Q壑g如何識(shí)別周?chē)奈矬w。“這涉及到從視網(wǎng)膜發(fā)出的數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的信號(hào)惹骂,通過(guò)一系列神經(jīng)元掃描苏携,提取語(yǔ)義信息,例如对粪,我們正在與幾個(gè)人和一條狗看街景右冻,”他說(shuō)。“目前的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以?xún)H使用生物神經(jīng)元可以執(zhí)行的計(jì)算來(lái)執(zhí)行這類(lèi)任務(wù)著拭,而且纱扭,這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可以在一定程度上預(yù)測(cè)大腦深處的神經(jīng)元如何響應(yīng)任何圖像±苷冢”
使用計(jì)算機(jī)科學(xué)理解人類(lèi)大腦是一個(gè)相對(duì)較新的領(lǐng)域跪但,由于計(jì)算速度和能力的提高以及神經(jīng)科學(xué)成像工具的迅速發(fā)展,人造網(wǎng)絡(luò)還不能復(fù)制人類(lèi)的視覺(jué)能力峦萎,Kriegeskorte說(shuō),但通過(guò)對(duì)人類(lèi)大腦進(jìn)行建模忆首,他們正在進(jìn)一步理解認(rèn)知和人工智能爱榔。“在神經(jīng)科學(xué),認(rèn)知科學(xué)和人工智能的交匯處工作是一個(gè)獨(dú)特的激動(dòng)人心的時(shí)刻糙及,”他說(shuō)详幽。
事實(shí)上,奧利瓦說(shuō):“人類(lèi)認(rèn)知和計(jì)算神經(jīng)科學(xué)是一個(gè)快速發(fā)展的研究領(lǐng)域浸锨,關(guān)于人類(lèi)大腦如何能夠看到唇聘,聽(tīng)到,感受柱搜,思考迟郎,記憶和預(yù)測(cè)的知識(shí)是開(kāi)發(fā)更好的診斷工具,修復(fù)大腦聪蘸,并確保它發(fā)展良好宪肖”碇疲“