Два в одном. Зачем мозгу искусственный разум?

1

© Фото : БФУ им. Канта

Создание прямого канала связи между компьютером и мозгом станет очередным достижением нейротехнологий в самое ближайшее время, уверены ученые. Будущий искусственный интеллект (ИИ), способный решать задачи без жесткого алгоритма, также будет опираться именно на нейросети новых поколений. О важных результатах в этой области РИА Новости рассказал профессор-исследователь Института живых систем Балтийского федерального университета им. И.Канта (БФУ) Александр Каплан.

Нейроны – нервные клетки, составляющие основную массу мозга и отвечающие за прохождение электрических сигналов в организме. Изучение их активности и создание искусственных нейросетей позволяет не только лучше понять механизмы распространения информации в биологических системах, но и разрабатывать различные инструменты для автоматизированной обработки данных.

Творение или творец?

С тех пор, как во время второй мировой войны британские математики и кибернетики создали системы автоматического наведения зениток по данным радиолокатора, началась эра развития и широкого внедрения ИИ в технические системы, главным образом – в системы управления и связи.

Принципиальным моментом в этой эволюции, как считают ученые, стало изобретение Фрэнком Розенблаттом простого и эффективного инструмента моделирования ИИ – перцептрона, имитировавшего на компьютере работу элементарной нейронной сети. Развитие методов нейротехнологий с тех пор тесно взаимосвязано с концептуальным и техническим развитием ИИ.

«Именно нейротехнологии дают сегодня образцы систем, наиболее напоминающие «сильный» ИИ. Обучение лучших современных нейросетей может происходить практически с нуля, то есть без априорной информации, дающей образец действия. Так, шахматная программа Alpha Go Zero, не зная даже правил игры, за 21 день самостоятельного обучения превзошла лидеров шахматного мастерства среди людей», – рассказал Александр Каплан.

Играют с человеком и выигрывают сегодня все еще «слабые», то есть «не рассуждающие» ИИ. Для того, чтобы искусственный интеллект был способен к абстрактному мышлению и интуитивному принятию верных решений, ему необходима некая модель глобальных закономерностей, аналогичная той, что формируется в человеческой психике. Именно эта «машинная психика», которая также будет основана на нейротехнологиях, по мнению эксперта, это ключ к будущему «сильному» ИИ.

Кропотливые помощники

Современные сети искусственных нейронов, как объяснил ученый, действуют тотальным перебором информации. За счет этого они способны группировать данные по едва заметным признакам, а затем легко соотносить эти группы с необходимыми для анализа параметрами.

«Например, в одном из наших исследований, мы крепим на голову человека сотни датчиков, регистрирующих биопотенциалы, и пытаемся среди них найти признаки какого-то заболевания. Это и есть любимая работа искусственных нейросетей. Когда нейросеть найдет, какие именно показатели связаны, например, с шизофренией, мы сможем самостоятельно, без ИИ двигаться дальше, изучая природу этой болезни», – отметил Александр Каплан.

Два в одном. Зачем мозгу искусственный разум?1 из 4Проведение эксперимента с электроэнцефалограммой и транскраниальной магнитной стимуляцией© Фото : БФУ им. КантаДва в одном. Зачем мозгу искусственный разум?2 из 4Проведение эксперимента с электроэнцефалограммой и транскраниальной магнитной стимуляцией© Фото : БФУ им. КантаДва в одном. Зачем мозгу искусственный разум?3 из 4Проведение эксперимента с электроэнцефалограммой и транскраниальной магнитной стимуляцией© Фото : БФУ им. КантаДва в одном. Зачем мозгу искусственный разум?4 из 4Александр Каплан© Фото : БФУ им. Канта1 из 4Проведение эксперимента с электроэнцефалограммой и транскраниальной магнитной стимуляцией© Фото : БФУ им. Канта2 из 4Проведение эксперимента с электроэнцефалограммой и транскраниальной магнитной стимуляцией© Фото : БФУ им. Канта3 из 4Проведение эксперимента с электроэнцефалограммой и транскраниальной магнитной стимуляцией© Фото : БФУ им. Канта4 из 4Александр Каплан© Фото : БФУ им. Канта

Подобный анализ перебором сегодня позволяет отказаться от человеческого труда во множестве сфер. А уже в ближайшие годы, по мнению эксперта, стоит ожидать революционных достижений также в фундаментальных и экспериментальных науках за счет применения новых нейросетей и элементов ИИ.

Такие научные результаты будут связаны с применением многослойных нейронных сетей. Они позволят эффективно обобщать данные различных научных дисциплин, зачастую настолько «далеких» друг от друга, что человек охватить и осмыслить их не способен, объяснил ученый.

Все понятно без слов

Важнейшее направление современных нейротехнологий – разработки в области нейроинтерфейсов, направленные на создание каналов прямой связи между мозгом и компьютером. Подобные системы сегодня востребованы в реабилитационной медицине, но главное их применение, как считает эксперт, – разработка устройств, управляемых напрямую мозгом.

Одна из центральных идей в развитии нейроинтерфейсов – возможность распознавания «командных» паттернов в электрических сигналах мозга. В последнее время, по словам эксперта, эта задача все чаще решается с помощью элементов ИИ и сети искусственных нейронов разной логики и сложности.

"Прямо сейчас в моей лаборатории в БФУ развивается новое направление в технологиях нейроинтерфейсов. Мы предлагаем использовать мультимодальный ИИ, учитывающий сигналы не только мозга, но и мышц, а также движения глаз. Вместе с ИИ-зависимой тактильной стимуляцией это существенно повысит возможности определения намерений человека, например, для восстановления двигательной функции у постинсультных пациентов, а также для повышения эффективности спортивных тренировок".

Два в одном. Зачем мозгу искусственный разум?Александр Капланпрофессор-исследователь Института живых систем БФУ им. И.Канта

ИИ и мозг в одной упряжке

Настоящим прорывом в сфере нейроинтерфейсных технологий, по словам эксперта, станет создание полноценного канала связи «Мозг-ИИ», разработка которого уже заложена в научные планы БФУ. Идея такой системы в том, что процесс распознавания внутренних образов и намерений человека по электроэнцефалограмме станет интерактивным: и мозг, и ИИ-модуль будут непрерывно взаимно подстраиваться, облегчая работу друг друга.

Зафиксировав «взаимопонимание» естественных и искусственных нейронных сетей в стартовой точке, можно укреплять их связь за счет совместного анализа все большего числа образов и соответствующих им намерений. По словам эксперта, это приведет к формированию естественного мозг-машинного языка.

В БФУ создан Центр нейротехнологий и машинного обучения, объединяющий усилия математиков, физиков, инженеров, программистов, нейрофизиологов, медиков и философов. По словам ученого, подобный комплексный подход наиболее эффективен для создания новых элементов ИИ, «заточенных» для решения актуальных задач в здравоохранении, управлении здоровым образом жизни, социальном мониторинге, образовании и множестве других практических областей.

Недавно в БФУ состоялась III международная конференция «Нейротехнологии и нейроинтерфейсы». Событие, посвященное актуальным проблемам этой области науки и техники, прошло при участии ведущих специалистов из разных стран.

Источник: ria.ru

Читайте также: