Czy AI potrzebuje snu? Tak, bo dzięki niemu uczy się lepiej

Czy wiecie, że sen potrzebny jest organizmowi nie tylko po to, aby wypocząć i zregenerować siły, ale także w celu zresetowania mózgu i przygotowania go na kolejną pulę informacji? Zmęczona głowa jest trochę jak dysk zapełniony pod kurek danymi – więcej treści po prostu nie przyswoi. Okazuje się, że sen jest korzystny nie tylko dla żywy organizmów, ale także dla ich cyfrowych odpowiedników. W przypadku sztucznej inteligencji wprowadzenie jej w fazę „odpoczynku” pomaga na osiągnięcie lepszych wyników nauczania.

AI też człowiek, musi się wyspać

Brak odpowiedniej ilości snu niesie dla organizmu tragiczne konsekwencje. Oprócz tak oczywistych efektów jak zmęczenie lub stany chorobowe może w skrajnych przypadkach dojść do zaburzeń pamięci, depresji czy nawet halucynacji. Wiele ludzkich zachowań i problemów znajduje odzwierciedlenie w sztucznej inteligencji, która właśnie na człowieku jest wzorowana.

AI jest świetne w uczeniu się pojedynczych zadań, ale gdy dochodzi do konieczności nauki nowych rzeczy jedna po drugiej, to sztuczna inteligencja zaczyna mieć problemy. Człowiek – podobnie jak zwierzęta – wyciąga z nauki nowych umiejętności najważniejsze czynniki i szufladkuje je „na później”. Sztuczna inteligencja – choć uczy się znacznie szybciej – ma z tą sztuką kłopot, przez co po przyswojeniu konkretnego zagadnienia bardzo trudno jej nauczyć się nowych sztuczek.

„Po odpowiednim przeszkoleniu bardzo trudno jest nauczyć ją zupełnie nowego zadania. Jeśli uda ci się wytrenować nowe zadanie, w końcu uszkodzisz starą pamięć” – Pavel Sanda, pracownik naukowy w Instytucie Informatyki Czeskiej Akademii Nauk

Czytaj dalej poniżej

AI zamieniające tekst w obraz wycenione na miliard USD Kacper Cembrowski

AI będzie tworzyć grafiki dla jednej z największych baz zdjęć stockowych Patryk Koncewicz

Dlatego tez naukowcy postanowili wprowadzić AI w symulację sny, aby sprawdzić, czy tak jak w przypadku człowieka pomoże to w lepszym zapamiętywaniu.

Sen lekiem na katastroficzne zapominanie

Wspomniany wyżej Pavel Sanda w wypowiedzi dla Vice skomentował, że trudność w nauce nowych rzeczy po przyswojeniu starego zadania nazywa się w terminologii neuronaukowej „katastroficznym zapominaniem”. Problem ten można rozwiązać jednie poprzez konsolidację pamięci, czyli proces, pomagający przekształcić wspomnienia krótkotrwałe na długotrwałe, który naturalnie zachodzi podczas fazy REM.

Jeśli więc podczas snu mózg jest w stanie przytoczyć pewne scenariusze i utrwalić je w pamięci, to dlaczego nie wypróbować tej metody na sztucznej inteligencji? Naukowcy z Czeskiej Akademii Nauk wykorzystali model sieci neuronowej do symulacji przetwarzania sensorycznego i uczenia przez wzmacnianie wewnątrz mózgu zwierzęcia. Przeprowadzono dwa osobne test z różnymi zadaniami w taki sposób, aby AI mogło w pełni je opanować.

Kolejne testy polegały na naprzemiennym wymuszaniu wykonywania czynności po sobie, co zgodnie z oczekiwaniami doprowadziło do „katastroficznego zapominania”. AI stopniowo zatracało umiejętność radzenia sobie z zadaniem numer 2 po tym jak badacze nakazywali jej znaleźć rozwiązanie pierwszego problemu.

Zasymulowali więc w sieci neuronowej biologiczny sen i spróbowali zlecić wykonanie zadań, ale przerywane krótką drzemką. Okazało się, że podczas „snu” dochodzi do konsolidacji pamięci, dzięki czemu sztuczna inteligencja jest w stanie wykonywać dwie wyuczone czynności bez zapominania. Erik Delanois z University of California w San Diego uważa, że dzięki szybkim sesjom naprzemiennego snu i treningu sztuczna inteligencja jest w stanie przełamywać dotychczasowe bariery i działać jeszcze wydajniej, niż dotychczas.

To, co przez lata sprawiało naukowcom problemy, zostało rozwiązane przez zwykłe zastosowanie mechanizmów z natury, które sprawdzają się u człowieka. AI – choć zdolne jest do niesamowitych rzeczy – wciąż musi więc uznawać wyższość najpotężniejszego komputera, jakim jest ludzki mózg.

Stock image from Depositphotos