Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Τεχνολογία

Δομημένη εξερεύνηση: Επιτρέπει στον εγκέφαλο να μαθαίνει γρηγορότερα από την τεχνητή νοημοσύνη

Δομημένη εξερεύνηση: Επιτρέπει στον εγκέφαλο να μαθαίνει γρηγορότερα από την τεχνητή νοημοσύνη

Δομημένη εξερεύνηση: Οι νευροεπιστήμονες έχουν αποκαλύψει πώς οι διερευνητικές ενέργειες επιτρέπουν στα ζώα να μάθουν το χωρικό τους περιβάλλον πιο αποτελεσματικά.


Οι νευροεπιστήμονες έχουν αποκαλύψει πώς οι διερευνητικές ενέργειες επιτρέπουν στα ζώα να μάθουν το χωρικό τους περιβάλλον πιο αποτελεσματικά. Τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη δημιουργία καλύτερων πρακτικών AI που μπορούν να μαθαίνουν γρηγορότερα και να απαιτούν λιγότερη εμπειρία. Ερευνητές στο Sainsbury Wellcome Center και στο Gatsby Computational Neuroscience Unit στο UCL διαπίστωσαν ότι οι ενστικτώδεις εξερευνητικές διαδρομές που πραγματοποιούν τα ζώα δεν είναι τυχαίες.

Αυτές οι σκόπιμες ενέργειες επιτρέπουν στα ποντίκια να μάθουν αποτελεσματικά έναν χάρτη του κόσμου. Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Neuron, περιγράφει πώς οι νευροεπιστήμονες δοκίμασαν την υπόθεσή τους ότι οι συγκεκριμένες διερευνητικές ενέργειες που αναλαμβάνουν τα ζώα, όπως το γρήγορο βέλος προς τα αντικείμενα, είναι σημαντικές για να τα βοηθήσουν να μάθουν πώς να περιηγούνται στο περιβάλλον τους.

“Υπάρχουν πολλές θεωρίες στην ψυχολογία σχετικά με το πώς η εκτέλεση συγκεκριμένων ενεργειών διευκολύνει τη μάθηση. Σε αυτή τη μελέτη, δοκιμάσαμε εάν η απλή παρατήρηση εμποδίων σε ένα περιβάλλον ήταν αρκετή για να μάθουμε γι ‘αυτά ή εάν σκόπιμες, καθοδηγούμενες από αισθητηριακές ενέργειες βοηθούν τα ζώα να χτίσουν μια γνωστική χάρτης του κόσμου”, δήλωσε ο καθηγητής Tiago Branco, επικεφαλής της ομάδας στο Sainsbury Wellcome Center και αντίστοιχος συγγραφέας στο έγγραφο.

Σε προηγούμενη εργασία, οι επιστήμονες στο SWC παρατήρησαν μια συσχέτιση μεταξύ του πόσο καλά μαθαίνουν τα ζώα να περνούν γύρω από ένα εμπόδιο και τον αριθμό των φορών που είχαν τρέξει προς το αντικείμενο. Σε αυτή τη μελέτη, ο Philip Shamash, SWC Ph.D. μαθητής και πρώτος συγγραφέας της εργασίας, πραγματοποίησε πειράματα για να ελέγξει τον αντίκτυπο της αποτροπής των ζώων από την εκτέλεση εξερευνητικών δρομολογίων.

Εκφράζοντας μια ενεργοποιούμενη από το φως πρωτεΐνη που ονομάζεται καναλροδοψίνη σε ένα μέρος του κινητικού φλοιού, ο Philip μπόρεσε να χρησιμοποιήσει οπτογενετικά εργαλεία για να αποτρέψει τα ζώα από το να ξεκινήσουν διερευνητικές διαδρομές προς εμπόδια. Η ομάδα διαπίστωσε ότι παρόλο που τα ποντίκια είχαν αφιερώσει πολύ χρόνο παρατηρώντας και μυρίζοντας εμπόδια, αν εμπόδιζαν να τρέξουν προς αυτά, δεν μάθαιναν.

Αυτό δείχνει ότι οι ίδιες οι ενστικτώδεις διερευνητικές ενέργειες βοηθούν τα ζώα να μάθουν έναν χάρτη του περιβάλλοντός τους. Για να διερευνήσει τους αλγόριθμους που μπορεί να χρησιμοποιεί ο εγκέφαλος για να μάθει, η ομάδα συνεργάστηκε με τον Sebastian Lee, Ph.D. φοιτητής στο εργαστήριο του Andrew Saxe στο SWC, για να τρέξει διαφορετικά μοντέλα ενισχυτικής μάθησης που έχουν αναπτύξει οι άνθρωποι για τεχνητούς παράγοντες και να παρατηρήσει ποιο από αυτά αναπαράγει περισσότερο τη συμπεριφορά του ποντικιού.

Υπάρχουν δύο κύριες κατηγορίες μοντέλων ενισχυτικής μάθησης: χωρίς μοντέλα και βασισμένα σε μοντέλα. Η ομάδα διαπίστωσε ότι υπό ορισμένες συνθήκες τα ποντίκια ενεργούν με τρόπο χωρίς μοντέλα, αλλά υπό άλλες συνθήκες, φαίνεται ότι έχουν ένα μοντέλο του κόσμου. Και έτσι οι ερευνητές εφάρμοσαν έναν πράκτορα που μπορεί να διαιτητεύσει μεταξύ χωρίς μοντέλο και βάσει μοντέλου. Αυτό δεν είναι απαραίτητα ο τρόπος με τον οποίο λειτουργεί ο εγκέφαλος του ποντικιού, αλλά τους βοήθησε να κατανοήσουν τι απαιτείται σε έναν αλγόριθμο μάθησης για να εξηγήσει τη συμπεριφορά.

“Ένα από τα προβλήματα με την τεχνητή νοημοσύνη είναι ότι οι πράκτορες χρειάζονται πολλή εμπειρία για να μάθουν κάτι. Πρέπει να εξερευνήσουν το περιβάλλον χιλιάδες φορές, ενώ ένα πραγματικό ζώο μπορεί να μάθει ένα περιβάλλον σε λιγότερο από δέκα λεπτά. Πιστεύουμε ότι αυτό είναι εν μέρει επειδή, σε αντίθεση με τους τεχνητούς παράγοντες, η εξερεύνηση των ζώων δεν είναι τυχαία και αντ’ αυτού επικεντρώνεται σε σημαντικά αντικείμενα. Αυτό το είδος κατευθυνόμενης εξερεύνησης κάνει τη μάθηση πιο αποτελεσματική και έτσι χρειάζονται λιγότερη εμπειρία για να μάθουν”, εξηγεί ο καθηγητής Μπράνκο.

 

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Ανάπτυξη τεχνολογίας για τη χρήση γενετικής τεχνητής νοημοσύνης στην κατασκευή οδοντιατρικών στεφανών

Ποιες τεχνολογίες εξελίσσουν την ιατρική επιστήμης;

Τεχνητή νοημοσύνη για την ανάλυση προηγούμενων επιδημιών και την πρόβλεψη μελλοντικών

GTIbot: Μικρό ρομπότ desktop για ηλικιωμένους

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Σαρώσεις προβλέπουν τις γλωσσικές ικανότητες παιδιών με ΔΑΦ

Σαρώσεις εγκεφάλου: Μελετώντας την εγκεφαλική δραστηριότητα κατά τη διάρκεια γλωσσικών εργασιών, οι ερευνητές μπορούν να εντοπίσουν τις περιοχές του εγκεφάλου που είναι υπεύθυνες για την παραγωγή και κατανόηση της γλώσσας.

Tεστ DNA για την βακτηριακή κολπίτιδα

Βακτηριακή κολπίτιδα: Eρευνητές ανέπτυξαν ένα απλό εργαστηριακό τεστ βασισμένο σε DNA PCR, σε μια πιο λεπτομερή γενετική ανάλυση της κύριας ομάδας βακτηριακών οργανισμών που προκαλούν τη μόλυνση.

Πώς η φορητή τεχνολογία μεταμορφώνει τη φροντίδα των ποδιών

Φορητή τεχνολογία: Είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός για την υγεία των ποδιών. Προσφέρει έγκαιρες προειδοποιήσεις και εξατομικευμένες πληροφορίες πέρα ​​από την παραδοσιακή μέθοδο.

Πώς οι μαγνητικές σαρώσεις εντοπίζουν 6 τύπους κατάθλιψης 

Μαγνητικές σαρώσεις: Αυτές οι ανακαλύψεις με τη χρήση μαγνητικών σαρώσεων προτείνουν ότι η κατάθλιψη δεν είναι μια ενιαία διαταραχή αλλά ένα σύνθετο φαινόμενο με πολλές υποκατηγορίες, καθένα από τα οποία απαιτεί διαφορετική προσέγγιση στη διάγνωση και θεραπεία.

Η ανάπτυξη μίνι εντέρων βοηθά τη νόσο Crohn

Νόσος Crohn: Οι μίνι εντερικές καλλιέργειες μπορούν να παρέχουν πληροφορίες σχετικά με το πώς οι διαφορετικοί τύποι φλεγμονής επηρεάζουν την εντερική λειτουργία.

Μίνι κυλιόμενο ρομπότ παίρνει εικονικές βιοψίες

Ρομποτική: Είναι η πρώτη φορά που κατέστη δυνατή η δημιουργία τρισδιάστατων εικόνων υπερήχων υψηλής ανάλυσης που λαμβάνονται από έναν ανιχνευτή βαθιά μέσα στη γαστρεντερική οδό ή στο έντερο.

Close Icon