Dirbtinis intelektas įvaldo apgaulingas dimensijas.
Išmokę dirbtinį žmogų papasakoti įdomias istorijas, Teksaso tyrėjai bandė eiti toliau ir išsiaiškinti šizofrenijos atsiradimo mechanizmą, atidarydami naują medicinos istorijos skyrių - „virtualią eksperimentinę psichiatriją“.
- „Salik.biz“
Labai neteisingas futbolas
Tarkime, praleidote svarbų futbolo žaidimą, tačiau turite draugų, kurie stebėjo rungtynes ir jau susitvarkė, kad papasakotų įvykių eigą. Draugai yra šviesūs ir nuostabūs žmonės, visi turi savo charakterį: vienas mėgsta pagražinti, kitas - meluoti, trečias - susikoncentruoti į detales, ketvirtas - įsijausti į teoriją, penktas painioja tikslų chronologiją, bet prisimena visas bausmes ir pan. lygindami versijas ir išfiltruodami „triukšmą“, galiausiai galėsite susidaryti daugiau ar mažiau tikrovišką idėją, kaip įvykiai vystėsi lauke.
Kad šiek tiek gaila, jūs eilėje pastebėjote draugą N, kurio futbolo varžybų versijos kaskart vis labiau skiriasi nuo kitų, o naudingos informacijos yra vis mažiau. Kartą N praleido nepagrįstai daug laiko, aprašydamas debesų formą virš stadiono, kitą - jis nustatė tikslią įvarčių ir neveikiančių prožektorių skaičiaus koreliaciją ar net nustebino sakydamas, kad pats stovėjo prie tikslo, popiežius buvo priešininkų treneris, žaidimas buvo nenaudingas., o dabar jis skubiai bėga į zoologijos sodą stebėti UEFA taurės tarp pingvinų.
Kol kas viskas atrodė kaip ekscentriškumas, kol jūs ir jūsų draugai sužinojote, kad N tikrai pradėjo eilę zoologijos sode, paskui prarado darbą, žmona jį paliko, o jis pats veda vis labiau svetimą gyvenimo būdą - jis tapo izoliuotas, pasidarė liūdnas, pradėjo rinkti pliušiniai pingvinai, neatsako į skambučius …
Siekdami padėti N, bet beviltiškai norėdami su juo rasti bendrą kalbą, jūs ir jūsų draugai kreipiasi į specialistus, kad išsiaiškintų kažką panašaus.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Kad ir koks nekenksmingas būtų šizo tipo būsenų, užfiksuojančių „normos“sritį, išsivysčiusios elgesio reiškinių apraiškos, pasireiškiančios N atveju, jau yra susijusios su patologinių disfunkcijų sritimi, kurios nešiotojai gali tapti visiškai nedarbingi tiek patirdami, tiek sukeldami kenčiančius žmones.
Paklaustas, ar įmanoma N iš jo pasaulių grąžinti normalių žmonių futbolo klubui, ekspertai gūžčioja pečiais. Nepaisant daugybės teorijų - nuo egzotikos (šizofreniko sąmonė nevaldomai šliaužia per daugybę paralelinių istorijų) iki praktiškesnių (genetiškai nulemtų smegenų neuronų dopamino reguliavimo sutrikimų), mechanizmai, sukeliantys tokį elgesį, nėra aiškūs. Taigi nereikia tikėtis sėkmingos korekcijos: šizofrenijos simptomus galima sustabdyti vartojant tinkamus vaistus, tačiau, pirma, ne amžinai, antra, sunkių šalutinių reiškinių sąskaita.
Atsipalaidavimo akimirką, kai tapo aišku, kad N atvejis yra didelė ir neišspręsta mokslinė problema, nuostabi idėja kyla šviesiai vieno iš jūsų draugų - dirbtinio intelekto, neuroninių tinklų ir automatinių prekybos sistemų specialisto - galvoje.
Kadangi savarankiško mokymosi ekspertų sistemos, imituojančios smegenų neuroninio tinklo darbą, rodo gerus rezultatus tiriant rinką ir prognozuojant akcijų kainą, kodėl gi nepagaminus roboto pasakotojo - neuroninio tinklo, galinčio teisingai atsiminti ir perpasakoti, tačiau, savais žodžiais tariant, futbolo varžybų istoriją?
Be to, ištyręs klaidas ir nuokrypius, kuriuos N daro pakartotinai perrašydamas rungtynes, galima bandyti imituoti panašius nukrypimus roboto nervų sistemoje keičiant nervinio tinklo mazgų parametrinius parametrus.
Palaipsniui, naudojant atrankos metodą, bus galima nustatyti, kuris iš ansamblių, esančių nervų konservatorijoje N, minint, tarkime, paskutinę „Spartak“pergalę, vietoje nustatyto klubo himno, pradeda groti Mendelssohno maršas. Taigi, nurodydami specialistams, kas tiksliai sulaužė N galvą ir ką ten tiksliai reikia taisyti, galite padidinti jo ankstyvo grįžimo į tinkamų futbolo gerbėjų galimybes.
DISCERNAS - „teisingas“ir „šizofreniškas“neurokompiuteris
Tokiu keliu pasirinko Yulai Greismann ir Risto Mikkulainen iš Teksaso universiteto (JAV) Kompiuterių katedros, kurie vadovavo dirbtinių nervinių tinklų specialistų ir Jeilio universiteto psichiatrijos katedros mišrių tyrimų šizofrenijos tyrimams grupei. Jie sukūrė dirbtinį nervų tinklą, pavadintą DISCERN, kuris gali įsiminti ir perpasakoti istorijas, išmokė jį, o po to vykdė keletą hipotetinių neurodisfunkcijų, kurie, greičiausiai, atsakingi už šizofrenijos vystymąsi, palygindami padarytą poveikį su realiais anomalijomis, stebimais šizofrenija sergančių pacientų grupėje.
Eksperimento rezultatai paskelbti žurnale „Biological Psychiatry“.
Skirtingai nuo klasikinio kompiuterio, kuris istorijas „įrašo“į atmintį arba indeksuoja jų atskirus bendrus elementus (tarkim, žodžius ar net raides) be galo keičiamo dydžio duomenų bazėje, DISCERN nervų tinklas suvokia, įsimena ir atkuria informaciją, remdamasis „teisingais“ryšiais tarp atskiri elementai ir taip imituojami tikrų smegenų ansamblių darbai.
Mūsų pasirinkimas žodžių, kurie labiau tinka vienas kitam „prasme“dirbtiniame nervų tinkle, atitinka statistiškai tikėtines jungtis tarp tinklo elementų. „Teisingų“ryšių nustatymas pasiekiamas „treniruojant“neuroninį tinklą.
DISCERN dirbtinio neuroninio tinklo architektūra. Istorijų mokymasis, įsiminimas ir atgaminimas vyksta neuromodulių grandinėje. Prieš laikrodžio rodyklę nuo „įrašo“: sakinių analizatorius, istorijos analizatorius, epizodinė atmintis, istorijos generatorius, sakinių generatorius. Atskirame bloke rodoma istorijos generatoriaus schema - daugiasluoksnis perceptronas, atvirkščiai susijęs su epizodine atmintimi. DISCERN neuromoduliai bendrauja tarpusavyje per paskirstytą žodžių „prasmės“atvaizdą - fiksuoti nervinio aktyvavimo modeliai: aktyvuojamos tik tos jungtys, kurios turi didesnį svorio koeficientą arba „daugiau“reikšmę. Koeficientai ir modeliai nustatomi treniruojant tinklą: galų gale, priimdamas tam tikrus signalus įvestyje, tinklas turi išmokti gaminti teisingus signalus išvestyje.„Įvesties“signalai yra pirmosios tinklo įsimenamų istorijų eilutės: tinklas turi perpasakoti visą likusią istoriją.
DISCERN architektūros esmė yra istorijų generatorius. Atidžiau apžiūrėjus, paaiškėja, kad tai yra klasikinis daugiasluoksnis perceptronas (žr. Iliustraciją), mums pažįstamas iš besivystančių Šveicarijos robotų. Šveicarijos atveju perceptrono užduotis buvo suvokti išorinę informaciją („įvestą“neuronų sluoksnį), nustatyti teisingus ryšius (tarpinis paslėptas sluoksnis - „surasti kubą“) ir sukurti sprendimą („išvestiniai“neuronai - nuvažiuoti iki kubo ir pervežti).
„DISCERN“sistemoje informacija iš epizodinės atminties modulio perduodama „įvesties“neuronams, o „išvesties“sluoksnis yra sujungtas tuo pat metu su epizodine atmintimi ir „sakinio generatoriumi“. Per daugybę treniruočių ciklų, šveicarų perceptronas išmoko atpažinti ir pernešti kubelius, DISCERN atveju, „teisingai“atkurti istorijas, kurias prisiminė nervų tinklas.
Pradėję treniruotis tinkle atsitiktinėmis pradinėmis neuroninių jungčių konfigūracijomis, galite gauti įvairių tipų pasakotojus, kurie pasakos tą pačią istoriją šiek tiek skirtingais būdais - lygiai taip pat, kaip jūsų draugai tą patį mačą pasakoja kitaip.
Teksaniečiai apsiribojo trisdešimčia konfigūracijų (nors jų gali būti tiek, kiek jums patinka), kurias jie vadino „egzemplioriais“(iš tikrųjų tai yra virtualios asmenybės - pasakotojai).
Per didelis smegenų sindromas - pagrindinė kompulsinių šizofreninių kliedesių priežastis?
Iš viso trisdešimt DISCERN egzempliorių išmoko dirbti su 159 žodžių žodynu, perpasakoti 28 pasakojimus nuo trijų iki septynių paprastų sakinių ir atskirti „blogas“istorijas nuo „gerų“. Pasakojimai buvo suskirstyti į autobiografines „teigiamas“apie gydytoją (pavyzdys: „Aš buvau gydytojas / dirbau Niujorke / mylėjau savo darbą / buvau geras gydytojas“) ir „neigiamas“apie gangsterį („Tonijus buvo gangsteris / Tonijus dirbo Čikaga / Tonijus nekentė savo darbo / Tonijus buvo blogas gangsteris “).
Kitame eksperimento etape buvo atrinkta šizofrenija sergančių pacientų grupė (37 žmonės) ir sveikų žmonių kontrolinė grupė (20 žmonių). Jų visų buvo paprašyta išklausyti ir įsiminti tris paprastus pasakojimus, o tada perpasakoti juos iškart, po 45 minučių ir po savaitės.
Išanalizavus gautus abiejų grupių tekstus, buvo sudaryti apibendrinti profiliai, kuriuose užfiksuoti pastebėti nukrypimai (veido pakeitimas, leksinės aberacijos, scenarijaus pokyčiai ir kt.).
Galiausiai paskutiniame eksperimento etape pakeitus trisdešimties virtualių DISCERN pasakotojų individualių neuroblokų parametrines būsenas, buvo užfiksuoti tie patys nukrypimai, kaip ir realiuose profiliuose.
Iš viso buvo išbandytos aštuonios hipotetinės neurodifunkcijos, kurios, greičiausiai, yra atsakingos už šizofrenijos vystymąsi.
Tai yra sutrikimai, susiję su atmintimi (nervinių ryšių nutrūkimas, žievės nervinis triukšmas, neuroreakcijos slopinimas, neuronų padidėjęs sujaudinimas), asociatyviaisiais sutrikimais (semantinių jungčių aberacijomis, hiperassociacija, semantinių signalų susiliejimu ir susimaišymu) ir signalizacijos disfunkcijomis (hiper padidėjusi smegenų reakcija į prognozės klaidą arba vadinamąjį sindromą). kurį greičiausiai išprovokuoja padidėjęs dopamino poveikis).
Kaip paaiškėjo, tik du scenarijai išprovokavo DISCERN pasakotojų sutrikimus, panašius į tuos, kurie realiame gyvenime stebimi šizofrenikams.
Tai paaiškėjo kaip atminties sutrikimai ir „hipermokymo sindromas“, kai smegenys praranda sugebėjimą pamiršti ar ignoruoti informaciją ir taip išlaikyti normalią triukšmo ir signalo proporciją.
Efektyvus eksperimento DISCERN grafikas: tik du scenarijai - atminties disfunkcija arba darbinė atmintis ir per didelis mokymasis (viršutinė ir apatinė eilutės) - sugebėjo prisitaikyti prie pasakojimo nukrypimų profilių šizofrenijos grupėje (kairėje). Derinant prie sveikos kontrolinės grupės profilių, nebereikėjo keisti parametrų neuromodulių parametrų.
Pamiršę, kaip „pamiršti“, smegenys praranda sugebėjimą atskirti reikšmingą informaciją nuo daugybės įdomių signalų ir pradeda užmegzti ryšius, kurie realybėje (bent jau mūsų Visatos tikrovėje) pasirodo neveikiantys (pingvinai, žaidžiantys futbolą, yra signalas, gautas žiūrint Amerikos animacinis filmas „Laimingi pėdos“, kurio smegenys neignoruoja ir sustiprina) arba paskendę signalų jūroje, nesugebėdami jų sudėlioti į nuoseklų pasakojimą.
„DISCERN“pasakotojų atveju, hipermokymo sindromas (imituojamas padidinus mokymosi grįžtamojo ryšio ciklų skaičių su epizodine atmintimi) paskatino, pavyzdžiui, tai, kad pasakojimo robotai pradėjo maišyti kai kurias autobiografines istorijas su kitomis, pakeisdami veidus (geras gydytojas pasirodė, pavyzdžiui, blogas gangsteris.) ir veiksmai (vienoje iš perpasakotų istorijų geras gydytojas apkaltino teroristinį išpuolį, kitoje jis pavadino gangsterį savo viršininku). T. y., Jie sukūrė iliuzines situacijas, būdingas šizo tipo kliedesių simptomatologijai.
Žinoma, virtualių eksperimentų su dirbtiniu nervų tinklu rezultatai dar nėra galutinis vienos ar kitos hipotezės, paaiškinančios šizofrenijos išsivystymą, teisingumas. Tačiau pats faktas, kad dirbtinis nervų tinklas, veikiantis pagal panašius į smegenis principus, kai kuriais atvejais demonstruoja elgesį, panašų į realių pacientų elgesį, atveria labai jaudinančias medicinos perspektyvas, kurios savo rankose gavo tokį galingą naują įrankį kaip virtuali eksperimentinė psichiatrija.
Visa tai gerai, tačiau eksperimento paradoksas slypi tame, kad jei ateities robotai nervų sistemą imituoja žmogų (o tai tiksliai vyksta iki šiol), jų futbolo klube turi pasirodyti keistų dalykų, kurie įprastas futbolo varžybas suvokia kaip jaudinančią ekskursiją į paralelinę realybę., iš kurios, deja, dar nėra grįžta.