Akár a fáradékony gyereknek, a mesterséges intelligenciának is szüksége van a pihentető alvásra

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Természetesnek vesszük, hogy a központi idegrendszerrel nem rendelkező élőlényeknek nincs szükségük alvásra, és ugyanígy gondolunk a mesterséges intelligenciára is. Csakhogy ez nem teljesen igaz. Garrett Kenyon, a Los Alamos National Laboratory mesterségesintelligencia-szakértője szerint az AI-nek is szüksége van a pihenésre, és fontos, hogy ezt számításba vegyük, még mielőtt a mesterséges intelligencia mindenhová befészkeli magát a kenyérpirítótól az intelligens hűtőgépig. A pihenési igény akkor jelentkezik, amikor az AI az emberi agy működését imitálja.

A Los Alamos National Laboratory munkatársai azt vizsgálták, hogy hogyan működnek azok a mesterséges intelligenciák, amik az emberi agy idegsejtjeinek működését reprodukálják. Arra voltak kíváncsiak, hogy ezek a mesterséges neurális hálózatok hogyan működnek, amikor felügyelet nélküli tanulással trenírozzák őket. Ilyenkor a rendszernek úgy kell objektumokat felismernie, hogy nincsenek előtte korábbi példák, amikkel összevethetné az új objektumokat.

Olyan, mint a fáradékony gyerekek

A jelenség ahhoz hasonlítható, mint amikor egy gyereknek egzotikus állatok képeit mutatjuk meg, és megkérjük, hogy osztályozza őket. A gyerek talán nem tudja, hogy mi az az antilop, de vannak olyan jellegzetességei, amik megkülönböztetik őket a fókáktól vagy az elefántoktól. Aki próbált már unatkozó, esetleg álmos gyereket bármire megtanítani, valószínűleg nem lepődik meg azon, hogy az intenzív tanulási periódusok után a tanulási hatékonyság csökken.

Ugyanezt a hatékonyságcsökkenést figyelték meg a mesterséges neurális hálózatoknál is. Amikor azonban a kutatók olyan hatásnak tették ki a rendszert, ami megfeleltethető a mélyalvási fázis során jelentkező agyhullámoknak, a mesterséges intelligencia stabilitása és hatékonysága is helyreállt. Mintha a neurális hálózat lepihent volna, hogy egy egészséges alvás után újult erővel végezhesse a feladatait.

Ez a hatás nem mutatható ki az összes mesterségesintelligencia-alapú rendszernél, csak azoknál, amik biológiai szempontból realisztikusan működnek, vagy éppen biológiai jelenségeket dolgoztatnak fel velük. A gépi tanulással, mély tanulással és mesterséges intelligenciával foglalkozó kutatók nagy része sosem fog ezzel az instabilitással találkozni, mivel azok matematikai műveleteket hajtanak végre, amiknek semmi közük a valódi idegsejtek működéséhez.

A kutatók azon döntése, hogy megpróbálják elaltatni az AI-t, az utolsó kísérletük volt az ilyen jellegű hálózatok stabilizálására. Az instabil hálózatok működés közben spontán képeket alkottak, amiket hallucinációnak is nevezhetnénk. A kutatók numerikus zajnak tették ki a mesterséges intelligenciát; nagyjából ilyen jeleket fognak az agyi idegsejtek is a lassú hullámú alvási fázisban. A mély, valóban pihentető alvás enélkül elképzelhetetlen lenne. Az eredmények azt sugallják, hogy mind a mesterséges, mind a természetes intelligenciának szüksége van a lassú hullámú alvásra, hogy fenntartsák az idegsejtek / neuronok stabilitását, és megelőzzék a hallucinációk kialakulását.

Nem agyhalál kell nekik, hanem alvás

A neurális hálózatokban az alvásszerű állapot természetesen nem ugyanaz, mint a számítógépek pihenés (sleep) üzemmódja. Egy hagyományos számítógép esetében a pihenés a működés felfüggesztését jelenti, ami az összes tevékenység befagyasztásával jár. Az informatikusok és rendszergazdák gyakori tanácsa, hogy indítsuk újra a gépet, ha rakoncátlankodik, nem a pihenésnek feleltethető meg, hanem az agyhalál utáni feltámadásnak. Az újraindítás nem zökkenti helyre a mesterséges neurális hálózatok instabilitását. A neuronok működésének stabilizálásához nem inaktivitásra, hanem másfajta aktivitásra van szükség.

A mesterséges alvás előnyeinek felmérése még a kezdeti stádiumban jár, de egyértelműnek tűnik, hogy a mesterséges alvás beiktatása javíthat a neuronok működésén. Gyakran előfordul, hogy néhány neuron működése már a szimuláció kezdetén is instabil, de a mesterséges alvás láthatóan helyrebillenti a működésüket, így biztosítva, hogy aktív részei legyenek a hálózatnak.

Mivel a mesterségesintelligencia-kutatók egyre gyakrabban használnak mesterséges neurális hálózatokat, valószínűleg nem lepődnek meg túlságosan, hogy ezeknek a rendszereknek is szükségük van a pihenésre. Az sem lehetetlen, hogy egyszer majd ennek a fordítottját is megtapasztalhatjuk, és a számítógépes rendszerek neuronjainak viselkedése alapján fejthetjük meg az agyi idegsejtek működését.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: