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
Αφιέρωμα στον Διαβήτη healthwebgr svg%3E
Περισσότερα

Νέα μέθοδος ανάπτυξης αιμοφόρων αγγείων σε εργαστηριακά οργανοειδή 

Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει ένα καινοτόμο πρωτόκολλο που περιλαμβάνει τη χρήση βιοϋλικών, κυτταρικών παραγόντων και μοριακών σηματοδοτών για την προώθηση της αγγειογένεσης σε τρισδιάστατα οργανοειδή.

Τεχνητή νοημοσύνη: Μπορεί να βοηθήσει στην ανίχνευση εγκεφαλικών όγκων;

Τεχνητή νοημοσύνη: Οι ακτινολόγοι βρίσκονται μπροστά σε μια σημαντική επανάσταση στον τομέα της ιατρικής απεικόνισης, καθώς η τεχνητή νοημοσύνη αναμένεται να παίξει καθοριστικό ρόλο στην ανίχνευση εγκεφαλικών όγκων.

Νευρωνική διεπαφή: Πρόσβαση στον εγκέφαλο χωρίς επεμβατική χειρουργική

Νευρωνική διεπαφή: Οι τελευταίες εξελίξεις στην ιατρική τεχνολογία οδήγησαν στην ανάπτυξη μιας νέας ελάχιστα επεμβατικής νευρωνικής διεπαφής που υπόσχεται να αλλάξει δραστικά τον τρόπο αλληλεπίδρασης με τον εγκέφαλο.

Η τεχνική που επαναπροσδιορίζει τη µεταµόσχευση οργάνων 

Ένα από τα πιο υποσχόμενα πεδία έρευνας είναι η βιολογία των βλαστοκυττάρων. Τα βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε πολλούς τύπους κυττάρων και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγέννηση κατεστραμμένων οργάνων ή ιστών.

Νέο σύστημα φακών για ενδοσκόπια επιτρέπει στους γιατρούς να δουν μέσα στο σώμα όπως ποτέ άλλοτε

Ενδοσκόπιο: Έχει σχεδιαστεί ένα νέο είδος συστήματος φακών για την άκρη ενός ενδοσκοπίου, το οποίο θα μπορούσε να επιτρέψει στους γιατρούς να βλέπουν και να θεραπεύουν περιοχές βαθιά μέσα στο σώμα.

Ρομποτική χειρουργική: Ο νέος τρόπος αντιμετώπισης της πρόπτωσης μήτρας

Ρομποτική χειρουργική: Η πρόπτωση της μήτρας, όπου η μήτρα υποχωρεί από τη φυσική της θέση και κατέρχεται στον κόλπο, είναι μια συχνή κατάσταση που επηρεάζει πολλές γυναίκες, ειδικά εκείνες που έχουν υποβληθεί σε τοκετούς.

Τεχνητή νοημοσύνη: Ο νέος σύμμαχος στην ανίχνευση καρκινικών όγκων εγκεφάλου

Τεχνητή νοημοσύνη: Ένα επαναστατικό μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης έχει αναπτυχθεί για τον εντοπισμό καρκινικών όγκων στον εγκέφαλο με απίστευτη ταχύτητα και ακρίβεια.

Close Icon