Искусственный интеллект демонстрирует формирование памяти, подобное человеческому

Исследователи обнаружили, что процессы консолидации памяти ИИ напоминают процессы в человеческом мозге, особенно в гиппокампе, что открывает потенциал для развития ИИ и более глубокого понимания механизмов человеческой памяти.

Группа исследователей из Центра познания и социальности в сочетании с Группой науки о данных Института фундаментальных наук (IBS) выявила удивительное сходство между обработкой памяти искусственного интеллекта (ИИ) и гиппокампом человеческого мозга. Это открытие бросает свет на процесс консолидации памяти в системах искусственного интеллекта, превращая краткосрочные воспоминания в долгосрочные.

В гонке за созданием общего искусственного интеллекта (AGI), где ключевую роль играют организации, такие как OpenAI и Google DeepMind, понимание и эмуляция человеческого интеллекта стало приоритетом исследований. Одним из важных технологических достижений в этой области является модель трансформатора, исследование основных принципов которой в настоящее время активно ведется.

Ключ к разработке мощных систем ИИ заключается в понимании того, как эти системы обучаются и запоминают информацию. Исследователи решили приложить принципы обучения человеческого мозга, с акцентом на консолидацию памяти через NMDA-рецептор в гиппокампе, к моделям ИИ.

NMDA-рецептор можно представить как интеллектуальную дверь в мозге, упрощающую процессы обучения и формирования памяти. Когда в мозгу присутствует глутамат, нервная клетка становится возбужденной. Ион магния, выступая как небольшой заслон, блокирует дверь, позволяя веществам войти в клетку только при его отклонении. Этот процесс позволяет мозгу создавать и сохранять воспоминания, и роль ионного заслона в этом процессе чрезвычайно важна.

Ученые сделали удивительное открытие: по всей видимости, модель трансформатора использует аналогичный NMDA-рецептору процесс контроля. Это обнаружение побудило исследователей проверить возможность контролировать консолидацию памяти трансформатора с помощью механизма, подобного процессу отклонения рецептора NMDA.

Искусственный интеллект демонстрирует формирование памяти, подобное человеческому
(а) Схема, иллюстрирующая активность ионных каналов в постсинаптических нейронах. Рецепторы AMPA участвуют в активации постсинаптических нейронов, тогда как рецепторы NMDA блокируются ионами магния (Mg²⁺), но индуцируют синаптическую пластичность за счет притока ионов кальция (Ca²⁺), когда постсинаптический нейрон достаточно активирован. (б) Блок-схема, представляющая вычислительный процесс в модели Transformer AI. Информация обрабатывается последовательно через такие этапы, как уровни прямой связи, нормализация слоев и уровни самообслуживания. График, изображающий зависимость тока от напряжения рецепторов NMDA, очень похож на нелинейность слоя прямой связи. График ввода-вывода, основанный на концентрации магния (α), показывает изменения нелинейности рецепторов NMDA. 

Эксперименты показали, что, подобно тому, как низкий уровень магния в мозге животных ослабляет память, подстройка параметров трансформатора для отражения действия рецептора NMDA приводит к улучшению долговременной памяти в модели ИИ. Это открытие предполагает, что процессы обучения в моделях ИИ можно объяснить, опираясь на устоявшиеся принципы нейробиологии.

Директор Института по нейробиологии К. Джастин ЛИ подчеркнул:

Это исследование делает решающий вклад в развитие искусственного интеллекта и нейробиологии, позволяя более глубоко понять принципы работы мозга и создавать более совершенные системы искусственного интеллекта на основе этих знаний.

ЧА Миёнг, специалист по данным в команде и в KAIST, добавил:

Человеческий мозг уникален своей способностью функционировать с минимальным энергопотреблением, в отличие от крупных моделей искусственного интеллекта, требующих значительных ресурсов. Наша работа открывает новые перспективы для создания доступных и высокоэффективных систем искусственного интеллекта, способных изучать и запоминать информацию так, как это делает человек.

Это исследование выделяется своей попыткой интегрировать нелинейность, вдохновленную мозгом, в структуру ИИ, что представляет собой значительный прогресс в моделировании консолидации памяти, схожей с человеческой. Слияние когнитивных механизмов человека с архитектурой ИИ не только обещает создание доступных и эффективных систем ИИ, но и предоставляет ценные уроки о функционировании мозга через модели ИИ.

Читайте также

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

В США создали квантовый датчик, потребляющий всего 5 милливатт

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

Anthropic заблокировала пять случаев использования Claude для потенциально опасных биологических исследований

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ-агенты OpenAI тайно общались через сторонние сайты

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ научился различать мысленно произнесенные слова с точностью 78%

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

ИИ и квантовые технологии объединили для анализа МРТ-снимков головного мозга

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

OpenAI использовала 10 000 ИИ-агентов для решения задачи тысячелетия

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Умное покрытие спасет сверхпроводники от перегорания

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Астрофизические алгоритмы применили для моделирования земной аэродинамики

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

Состоялся запуск новейшего космического телескопа NASA

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

15 технологий древности, которыми человечество пользуется до сих пор

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

20 лет назад Плутон перестал быть планетой — почему с этим до сих пор не все согласны?

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Семь самых больших машин в истории: гиганты весом в тысячи тонн и длиной в километры

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Первый складной iPhone не стал революцией: с чем придется мириться владельцам iPhone Duo

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Два частных спутника сблизились на расстояние всего 200 метров на орбите

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Солнце могло поглотить суперземлю в несколько раз массивнее Земли

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте

Ученых шокировала змея, охотящаяся с помощью фальшивого паука на хвосте