Вчені виявили дивну схожість між мозком дитини та штучним інтелектом

Сучасні дані про роботу мозку не підтверджують класичне пояснення безпорадності немовлят. Нове дослідження показує, що мозок немовлят не настільки незрілий, як вважалося раніше; натомість вони використовують свій період післяпологової «безпорадності» для розробки фундаментальних моделей, подібних до тих, які керують генеративним штучним інтелектом.

Дослідження, очолюване нейробіологом Дублінського коледжу Трініті, щойно опубліковане в журналі Trends in Cognitive Sciences, вперше виявило, що класичне пояснення безпорадності немовлят не підтверджується сучасними даними про роботу мозку.

У порівнянні з багатьма тваринами людина безпорадна протягом тривалого часу після народження. Багато тварин, наприклад коні та кури, можуть ходити в день свого народження. Цей тривалий період безпорадності наражає людських немовлят на небезпеку та лягає величезним тягарем на батьків, але, на диво, він витримав еволюційний тиск.

Статті міжвидового дослідження

«З 1960-х років вчені вважали, що безпорадність, яку демонструють людські немовлята, пов’язана з обмеженнями народження. Вважалося, що діти з великою головою мають народжуватися рано, що призводить до незрілого мозку та безпорадного періоду, який триває до одного року. Ми хотіли з’ясувати, чому людські немовлята були безпорадними протягом такого тривалого періоду», – пояснює професор Родрі Кьюсак, професор когнітивної нейронауки та провідний автор статті.

До дослідницької групи увійшли професор Кьюсак, який вимірював розвиток мозку та розуму немовлят за допомогою нейровізуалізації; Проф. Крістін Чарвет, Обернський університет, США, яка порівнює розвиток мозку різних видів; і д-р Марк’Ауреліо Ранцато, старший дослідник ШІ в DeepMind.

«Наше дослідження порівнювало розвиток мозку різних видів тварин. Він базувався на довготривалому проекті Translating Time, який прирівнює відповідний вік різних видів, щоб встановити, що людський мозок при народженні є більш зрілим, ніж у багатьох інших видів», — каже професор Шарве.

Дослідники використали візуалізацію мозку та виявили, що багато систем у мозку немовляти вже функціонують і обробляють багаті потоки інформації від органів чуття. Це суперечить давній думці про те, що багато систем мозку немовлят надто незрілі, щоб функціонувати. Потім команда порівняла навчання у людей з останніми моделями машинного навчання, де глибокі нейронні мережі отримують користь від «безпорадного» періоду попереднього навчання.

У минулому моделі штучного інтелекту безпосередньо навчали виконувати завдання, для яких вони були потрібні, наприклад, самокерований автомобіль навчили розпізнавати те, що вони бачать на дорозі. Але тепер моделі спочатку попередньо навчені бачити закономірності у величезній кількості даних, не виконуючи жодного важливого завдання. Отримана базова модель згодом використовується для вивчення конкретних завдань. Було виявлено, що це в кінцевому підсумку призводить до швидшого вивчення нових завдань і кращої продуктивності.

Наслідки для майбутнього розвитку ШІ

«Ми пропонуємо, щоб людські немовлята так само використовували «безпорадний» період у дитинстві для попереднього тренування, вивчення потужних базових моделей, які продовжують підтримувати пізнання в подальшому житті з високою ефективністю та швидким узагальненням. Це дуже схоже на потужні моделі машинного навчання, які призвели до великих проривів у генеративному штучному інтелекті за останні роки, наприклад ChatGPT від OpenAI або Gemini від Google», — пояснив професор Кьюсак.

Дослідники кажуть, що майбутні дослідження того, як діти навчаються, цілком можуть надихнути наступне покоління моделей ШІ.

«Хоча відбулися великі прориви в області штучного інтелекту, базові моделі споживають величезну кількість енергії та вимагають набагато більше даних, ніж діти. Розуміння того, як діти навчаються, може надихнути наступне покоління моделей ШІ. Наступним кроком у дослідженні буде пряме порівняння навчання в мозку та штучного інтелекту», – підсумував він.