Неверојатно откритие на научниците | Мрежа од сребрени наножици учи и памти исто како и човечкиот мозок

1121
Мрежите од сребрени наножици можат да научат да запомнат како човечкиот мозок

Човечката интелигенција веројатно сè уште е далеку од реплицирање, но тоа не значи дека науката не прави големи чекори.

Сегашните системи за вештачка интелигенција, како што е мегапопуларниот ChatGPT, не се интелигентни на ист начин како и човекот. Системите за вештачка интелигенција, имено, не се структурирани како нашиот мозок и не учат на ист начин, иако се многу способни, особено во задачите за препознавање големи обрасци на податоци, во кои далеку ги надминуваат човечките можности.

Системите за вештачка интелигенција, исто така, користат огромни количини на енергија и ресурси за обука (во споредба со нашите, приближно три оброци на ден). Нивната способност да се приспособат и да функционираат во динамични, тешко предвидливи и бучни средини е слаба во споредба со нашата и немаат способности за меморија слични на луѓето.

Чудесни наножици

Сепак, австралиските научници од Универзитетот во Сиднеј пишуваат за The Conversation за нивното истражување на небиолошки системи, кои се повеќе слични на човечкиот мозок. Во новата студија објавена во Science Advances, докторантот Alon Loeffler и професорката по физика Zdenka Kunčić од споменатиот универзитет откриле дека самоорганизираните мрежи од ситни сребрени жици учат и паметат на ист начин како и човечкиот мозок.

Нашата работа е дел од полето на истражување наречено невроморфно, кое има за цел да ја реплицира структурата и функционалноста на биолошките неврони и синапсите во небиолошки системи. Нашето истражување е фокусирано на систем кој користи мрежа од „наножици“ за да ги имитира невроните и синапсите во мозокот. Овие наножици се мали жици околу една илјада од широчината на човечко влакно. Тие се направени од високопроводен метал, како што е среброто, обично обложен со изолационен материјал како пластика, објаснуваат Loeffler и Kunčić.

Тие додаваат дека овие наножици сами се собираат за да формираат мрежна структура слична на биолошката невронска мрежа. Како невроните кои имаат изолациона мембрана, велат тие, секоја метална наножица е обложена со тенок изолационен слој.

Кога ги стимулираме наножиците со електрични сигнали, јоните мигрираат низ изолациониот слој во соседната наножица, слично на невротрансмитерите низ синапсите. Како резултат на тоа, набљудуваме електрична сигнализација слична на синапсите во наножичните мрежи, пишуваат австралиските научници.

Систем корисен за истражување на прашањето за самата интелигенција

Loeffler и Kunčić

Тие забележуваат дека нивната студија го користи гореспоменатиот систем на наножица за да го истражи прашањето за интелигенција слична на човекот.

Централно место во нашето истражување се две карактеристики кои укажуваат на когнитивната функција од повисок ред: учење и меморија. Нашата студија покажува дека можеме селективно да ги зајакнеме (и ослабиме) синаптичките патишта во наножичните мрежи. Ова е слично на „надгледувано учење“ во мозокот, објаснуваат Loeffler и Kunčić.

Во овој процес, излезот од синапсите се споредува со посакуваниот резултат. После тоа, синапсите се зајакнуваат (ако нивниот ефект е блиску до посакуваниот резултат) или се скратуваат (ако нивниот ефект не е блиску до посакуваниот резултат).

Го проширивме овој резултат покажувајќи дека можеме да ја зголемиме количината на засилување со „наградување“ или „казнување“ на мрежата. Овој процес е инспириран од „учење за зајакнување“ во мозокот. Спроведовме и верзија на тестот наречена „n-back task“ која се користи за мерење на работната меморија кај луѓето. Тоа вклучува презентирање на серија стимули и споредување на секој нов влез со оној што се случил пред одреден број чекори. Мрежата „се сеќаваше“ на претходните сигнали најмалку седум чекори. Интересно е тоа што седум често се смета за просечен број на предмети што луѓето можат да ги чуваат во работната меморија одеднаш, истакнуваат авторите на новата студија.

Драматични подобрувања

Кога го користеле гореспоменатото учење за зајакнување, Loeffler и Kunčić забележале драматични подобрувања во перформансите на мрежната меморија.

Во нашите наножичени мрежи, откривме дека формирањето на синаптичките патишта зависи од тоа како тие синапси биле активирани во минатото. Ова е случај и со синапсите во мозокот, каде што невронаучниците го нарекуваат „метапластичност“, објаснуваат тие.

Сè уште далеку од повторување на човечката интелигенција

Сепак, човечката интелигенција веројатно се уште е далеку од реплицирање, признаваат Loeffler и Kunčić.

  • Како и да е, нашето истражување за невроморфните наножичени мрежи покажува дека е можно да се имплементираат карактеристики суштински за интелигенција, како што се учењето и меморијата, во небиолошки, физички хардвер. Наножичните мрежи се различни од вештачките невронски мрежи што се користат во вештачката интелигенција. Сепак, тие можат да доведат до таканаречена „синтетичка интелигенција“, забележуваат австралиските научници.

Можеби невроморфната наножична мрежа еден ден би можела да научи да води разговори кои се почовечки од оние со ChatGPT и исто така да ги памети, велат на крајот Loeffler и Kunčić.

Забелешка: Преземањето на оваа содржина е дозволено само ако го наведете изворот со задолжително линкување на нашиот домен и оригиналната статија!

Доколку сакате да прочитате повеќе содржини како оваа, препорачуваме да го посетите нашиот портал www.kukuriku.com.mk, а со лајк на нашата фан страна станувате дел нашето многубројно членство facebook.com/Kukuriku.mk/.