במהלך השנה האחרונה לערך, דגמי בינה מלאכותית גנרטיבית כמו ChatGPT ו-DALL-E אפשרו לייצר כמויות אדירות של תוכן יצירתי דמוי-אנושי לכאורה ואיכותי מסדרה פשוטה של הנחיות.
אף על פי מסוגלות גבוהות - בהרבה על בני אדם במשימות זיהוי דפוסי ביג דאטה בפרט - מערכות בינה מלאכותית נוכחיות אינן אינטליגנטיות באותה צורה שאנו. מערכות בינה מלאכותית אינן בנויות כמו המוח שלנו ואינן לומדות באותה צורה.
מערכות בינה מלאכותית משתמשות גם בכמויות עצומות של אנרגיה ומשאבים לאימון (בהשוואה לשלוש הארוחות שלנו ביום בערך). היכולת שלהם להסתגל ולתפקד בסביבות דינאמיות, קשות לניבוי ורועשות היא ירודה בהשוואה לשלנו, והם חסרים יכולות זיכרון כמו אנושיות.
המחקר חוקר מערכות לא ביולוגיות הדומות יותר למוחות אנושיים. במחקר חדש שפורסם ב- Science Advances , נמצא כי רשתות של חוטי כסף זעירים מתארגנות בעצמן ולומדות וזוכרות באותה צורה כמו חומרת החשיבה בראשנו.
מערכות בינה מלאכותית משתמשות בכמויות עצומות של אנרגיה ומשאבים לאימון (בהשוואה לשלוש הארוחות שלנו ביום בערך). היכולת שלהם להסתגל ולתפקד בסביבות דינאמיות, קשות לניבוי ורועשות היא ירודה בהשוואה לשלנו, והם חסרים יכולות זיכרון כמו אנושיות.
המחקר הרלוונטי חוקר מערכות לא ביולוגיות הדומות יותר למוחות אנושיים. במחקר חדש שפורסם ב- Science Advances , נמצא כי רשתות מתארגנות בעצמן של חוטי כסף זעירים לומדות וזוכרות באותה צורה כמו חומרת החשיבה בראשנו.
חיקוי המוח
המחקר הוא חלק מתחום מחקר שנקרא נוירומורפיות, שמטרתו לשכפל את המבנה והפונקציונליות של נוירונים וסינפסות ביולוגיות במערכות לא ביולוגיות.
ננו-חוטים אלה הם חוטים זעירים בערך באלפית מרוחב שערה אנושית. הם עשויים ממתכת מוליכה גבוהה, כגון כסף, המצופה בדרך כלל בחומר מבודד כמו פלסטיק.
Left: microscope image of silver nanowire networks. Right: strengthened and pruned (weakened) pathways in nanowire networks. (Loeffler et al., Science Advances)
חוטי ננו מרכיבים את עצמם כדי ליצור מבנה רשת הדומה לרשת עצבית ביולוגית. כמו נוירונים, בעלי קרום בידוד, כל ננו-תיל מתכת מצופה בשכבת בידוד דקה.
כאשר אנו מגרים ננו-חוטים עם אותות חשמליים, יונים נודדים על פני שכבת הבידוד ולתוך ננו-חוטי סמוך (בדומה לנוירוטרנסמיטורים על פני סינפסות). כתוצאה מכך, אנו רואים איתות חשמלי דמוי סינפסה ברשתות ננו-חוטיות.
למידה וזיכרון
העבודה החדשה שלנו משתמשת במערכת ננו-תיל זו כדי לחקור את שאלת האינטליגנציה הדומה לאדם. מרכזי בחקירה שלנו הן שתי תכונות המעידות על תפקוד קוגניטיבי מסדר גבוה: למידה וזיכרון.
המחקר שלנו מוכיח שאנו יכולים לחזק (ולהחליש) באופן סלקטיבי מסלולים סינפטיים ברשתות ננו-חוטיות. זה דומה ל"למידה מפוקחת " במוח.
בתהליך זה, הפלט של סינפסות מושווה לתוצאה רצויה. לאחר מכן מחזקים את הסינפסות (אם הפלט שלהן קרוב לתוצאה הרצויה) או גזום (אם הפלט שלהן לא קרוב לתוצאה הרצויה).
הרחבנו על תוצאה זו על ידי כך שהראינו שאנו יכולים להגדיל את כמות החיזוק על ידי "תגמול" או "ענישה" של הרשת. תהליך זה נוצר בהשראת " למידת חיזוק " במוח.
גרסה של מבחן שנקרא " משימה n-back " המשמש למדידת זיכרון עבודה בבני אדם. זה כולל הצגת סדרה של גירויים והשוואה של כל ערך חדש לערך שהתרחש לפני מספר שלבים (n), יושמה במחקר.
הרשת "זכרה" אותות קודמים במשך שבעה שלבים לפחות. באופן מוזר, שבעה נחשבים לעתים קרובות למספר הממוצע של פריטים שבני אדם יכולים לשמור בזיכרון העבודה בו-זמנית. כאשר השתמשו בלמידת חיזוק, ראו שיפורים דרמטיים בביצועי הזיכרון של הרשת.
ברשתות הננו-חוטיות , נמצא כי היווצרות של מסלולים סינפטיים תלויה באופן שבו הסינפסות הללו הופעלו בעבר. זה גם המקרה של סינפסות במוח, שם מדעני מוח קוראים לזה " מטפלסטיות "..
אינטליגנציה סינתטית
סביר להניח שהאינטליגנציה האנושית עדיין רחוקה משכפול
אף על פי כן, המחקר על רשתות ננו-חוטיות נוירומורפיות מראה שאפשר ליישם תכונות חיוניות לאינטליגנציה - כמו למידה וזיכרון - בחומרה פיזית שאינה ביולוגית.
רשתות Nanowire שונות מרשתות העצבים המלאכותיות המשמשות ב-AI. ובכל זאת, הם עלולים להוביל למה שנקרא "אינטליגנציה סינתטית".
אולי רשת ננו-חוטים נוירומורפית תוכל יום אחד ללמוד לנהל שיחות דמויות אנושיות יותר מ-ChatGPT, ולזכור אותן. Alon Loeffler, PhD researcher, University of Sydney and Zdenka Kuncic, Professor of Physics, University of Sydney
מאמר זה פורסם מחדש מתוך The Conversation תחת רישיון Creative Commons. המאמר המקורי .