לנתח בינה מלאכותית כדי להבין טוב יותר את המוח האנושי

בעולם הטבע, האינטליגנציה לובשת צורות רבות. זה יכול להיות עטלף המנווט בחושך באמצעות סונאר ביולוגי (echolocation), או תמנון המתאים את התנהגותו כדי לשרוד במעמקי האוקיינוס.

בעולם מדעי המחשב, מתעוררות צורות רבות של רשתות בינה מלאכותית, כשכל אחת מהן הוכשרה להצטיין במשימה אחרת. מדעני מוח קוגניטיביים משתמשים באותן רשתות מתפתחות כדי להגביר את ההבנה של אחת ממערכות התבונה החמקמקות – המוח האנושי.

"השאלות הבסיסיות שנוירולוגים קוגניטיביים ומדעני מחשב מבקשים לענות – דומות," אומר פרופ' אודה אוליבה מ-MIT. "יש להם מערכת המורכבת מנוירונים ויחידות – ואנחנו עושים ניסויים כדי לנסות לקבוע מה הרכיבים הללו מחשבים".

בעבודתו של אוליבה, אותה הציג  בסימפוזיון של האגודה האמריקנית למדעי המוח (CNS), חקרו מדענים את תפקידם של רמזים קונטקסטואליים בזיהוי תמונות על ידי בני אדם. באמצעות "נוירונים מלאכותיים" שהם למעשה שורות קוד, תוכנה – עם מודלים של רשת עצבית, הם יכולים לנתח את המרכיבים השונים ולזהות מקום מסוים או עצם מסוים.

"המוח הוא רשת עצבית עמוקה ומורכבת", אמר ניקולאוס קריגסקורטה מאוניברסיטת קולומביה, העומד בראש הסימפוזיון. "מודלים רשת עצביים הם מודלים בהשראת המוח, והם עכשיו קצה הטכנולוגיה ביישומים רבים כגון ראיה ממוחשבת."

כיצד המוח האמיתי יכול לתפקד

במחקר שנערך לאחרונה על יותר מ-10 מיליון תמונות, אוליבה ועמיתיו לימדו רשת מלאכותית להכיר 350 מקומות שונים, כגון מטבח, חדר שינה, פארק, סלון וכו'. הם ציפו שהרשת תזהה חפצים הקשורים עם חדר השינה – למשל מיטה. מה שהם לא ציפו, היה כי הרשת תלמד לזהות בני אדם ובעלי חיים, למשל כלבים בפארקים וחתולים בחדרי מגורים.

"תוכנות לימוד המכונה לומדות מהר מאוד כאשר מספקים להן נתונים רבים, מה שמאפשר להם לנתח את הסביבה ברמה כה יפה", אומר אוליבה. "מכיוון שאי אפשר לנתח נוירונים אנושיים ברמה כזו, מודל המחשב המבצע משימה דומה הוא שקוף לחלוטין. הרשתות העצביות המלאכותיות משמשות כמיני-מוח שניתן לחקור, לשנות, להעריך, ולהשוות לתגובות של רשתות עצביות אנושיות, כך שלמדעי המוח הקוגניטיביים יש איזשהו תרשים שמראה כיצד המוח האמיתי יכול לתפקד ".

ואכן, קריגסקורטה אמר כי מודלים אלה סייעו למדעי המוח להבין איך אנשים יכולים לזהות את האובייקטים סביבם כהרף עין. "מדובר במיליונים של אותות שמקורם ברשתית, אשר מסוננים דרך רצף של שכבות של נוירונים ומוציאים מידע סמנטי, למשל כשאנחנו מתבוננים בסצנת רחוב עם כמה אנשים וכלב", הוא אומר. "המודלים הנוכחיים של רשתות עצביות יכולים לבצע סוג זה של משימה תוך שימוש בחישובים שרק נוירונים ביולוגיים יכולים לבצע, כמו כן, מודלים אלה של רשת עצבית יכולים לחזות במידה מסוימת כיצד נוירון עמוק במוח יגיב לכל תמונה".

שימוש במדעי המחשב כדי להבין את המוח האנושי הוא תחום חדש יחסית, אף כי הוא מתרחב במהירות הודות להתקדמות המהירה בכוח המחשוב. וכן כלי הדמיה למערכת העצבים. "הרשתות המלאכותיות עדיין אינן יכולות לשכפל יכולות אנושיות חזותיות", אומר קריגסקורטה. "אך על ידי הדמיית המוח האנושי, הן מקדמות הבנה של קוגניציה ושל אינטליגנציה מלאכותית. זה זמן מרגש במיוחד לעבוד בצומת של מדעי המוח, המדע הקוגניטיבי ו-AI", אמר.

ואכן, אוליבה אמר כי "מדעי המוח הקוגניטיביים והחישוביים הם תחום מחקר הולך וגדל, והידע על האופן שבו המוח האנושי מסוגל לראות, לשמוע, להרגיש, לחשוב, לזכור ולחזות הוא חובה בבואנו לפתח כלי אבחון טובים יותר – לתקן את המוח ולוודא שהוא מתפתח היטב."