Podróż fizyka na styku neuronauki i sztucznej inteligencji

Rozmawiamy z dr Mihai Petrovici, fizykiem i neurobiologiem obliczeniowym z Uniwersytetu w Bernie. Kieruje zespołem pracującym na styku inteligencji biologicznej i sztucznej.

Doktorze Petrovichi, czy może nam pan opowiedzieć trochę o tym, nad czym pracuje pan na co dzień, jakie są pana cele i co rano wstaje z łóżka?

Pytania, które mamy, są naprawdę poważnymi pytaniami. Jakie obwody mózgowe ostatecznie decydują o tym, kim jesteśmy i dają nam zdolności poznawcze, takie jak inteligencja? W naszej codziennej pracy zaczynamy od zadawania skromniejszych pytań. Przyglądamy się konkretnym umiejętnościom, jakie posiadają ludzie, na przykład rozpoznawaniu obrazu, piosenki lub innej osoby.

Dam ci przykład. Kiedy poprosiłem o rozmowę, zajrzałem na Twoją stronę internetową i zobaczyłem Twoje zdjęcie. Musiałem widzieć twoje zdjęcie może dwa lub trzy razy i za każdym razem patrzyłem na nie tylko przez kilka sekund. Jestem jednak pewien, że gdybym cię zobaczył na ulicy, rozpoznałbym cię. Porównaj to z sieciami rozpoznawania obrazów używanymi zwykle przez gigantów branżowych, takich jak Facebook i Google. Potrzebują milionów zdjęć, aby odróżnić psa od samochodu. Oczywiście mamy tam przewagę, ale jak?

Patrząc w przyszłość, jakie cele sobie stawiasz? Jak według Ciebie wyglądałby sukces pod względem praktycznych zastosowań w Twojej firmie?

Myślę, że sukces powinniśmy mierzyć w dwóch wymiarach. Jednym z nich jest lepsze zrozumienie, jak działają obwody mózgu biologicznego. Na przykład, aby powiązać obserwowane sygnały neuronowe, takie jak pewne sekwencje wstrząsów, ze zjawiskami poznawczymi, takimi jak rozpoznawanie wzorców.

Z drugiej strony jesteśmy również zainteresowani przeniesieniem tych pomysłów i wyników na sztuczne systemy, ich algorytmy i urządzenia. W tym przypadku jedną z miar sukcesu jest obserwacja, jak te inspirowane mózgiem algorytmy, wbudowane w sprzęt sztucznego systemu, pozwalają sprzętowi działać lepiej niż istniejące rozwiązania. Będzie to mierzone za pomocą różnych wskaźników, takich jak prędkość lub zużycie energii, lub po prostu czystej matematycznej dokładności lub mocy tych sztucznych systemów podczas rozwiązywania konkretnego problemu.

Jakie typowe pytania zadają Ci zwykli ludzie, gdy opisujesz, nad czym pracujesz? Czy jest coś, o co ludzie ciągle Cię proszą?

Kiedy wygłaszam przemówienia przed publicznością, ludzie są zdumieni, że konstruowane przez nas maszyny, w których wykorzystuje się fizykę bardzo różniącą się od fizyki mózgu, są ostatecznie w stanie wykonywać obliczenia bardzo podobne do tego, co dzieje się w mózgu. Ludzie często pytają: czy te maszyny mają świadomość tak jak my? Stąd dyskusja szybko schodzi w stronę sztucznej inteligencji ogólnej oraz nadziei i obaw, jakie ludzie żywią w związku z tym tematem.

W tej chwili nie mamy sztucznej inteligencji ogólnej. Prognozy dotyczące przyszłości są trudne. Wprowadzenie takiego systemu może zająć dziesięciolecia, ale czasami, jak obserwowaliśmy przez ostatnią dekadę, sprawy toczą się szybciej, niż się spodziewamy, a czasem wolniej. Myślę, że przed nami jeszcze długa droga. Głównie dlatego, że systemy, które mamy obecnie, są bardzo wyspecjalizowane. Odnoszą duże sukcesy, a nawet bardzo sukcesy, w niektórych zadaniach, takich jak granie w gry. Miejmy nadzieję, że wkrótce pojawią się inne funkcje, takie jak bezpieczna, zautomatyzowana nawigacja pojazdu i pomoc diagnostyczna do celów medycznych (która może być lepsza niż doświadczeni lekarze).

Brakuje jednak w tym wszystkim ogólnego pojęcia sztucznej inteligencji ogólnej. Zdolność tych systemów do wykonywania wielu zadań, przenoszenia wiedzy i doświadczenia z jednego zadania do drugiego. Jest to coś bardzo trudnego do osiągnięcia, ponieważ obwody tych układów są bardzo wyspecjalizowane w konstrukcji.

Czy możesz mi powiedzieć, jaka jest dla Ciebie wartość dodana projektu ludzkiego mózgu? Jak przebiegała interakcja z innymi członkami, jakie były najważniejsze wydarzenia?

Myślę, że bardzo ważne, zwłaszcza w naszej dziedzinie, jest ciągłe współdziałanie z ekspertami z różnych dziedzin. Na wielkie wysiłki mające na celu zrozumienie mózgu składa się wiele elementów. Musisz zrozumieć biologię molekularną, musisz zrozumieć obwody mózgowe, musisz zrozumieć biologię systemów i musisz umieć uprościć wszystkie te pomysły do ​​modeli matematycznych. Tutaj także pojawia się wkład fizyków. Jednym z podstawowych aspektów fizyki jest obserwacja zjawisk, a następnie przy pomocy matematyków ułożenie tych zjawisk w prosty zestaw równań, które następnie pozwalają przewidzieć, w jaki sposób będą one ewoluować w świecie. przyszły.

Projekt Human Brain jest wyjątkowy, ponieważ zapewnia forum wiedzy specjalistycznej, łącząc ludzi ze wszystkich tych różnych dyscyplin i zachęcając ich do łączenia się ze sobą. Można argumentować, że komunikację z innymi badaczami można łatwo osiągnąć w inny sposób. Oczywiście mogę przeprowadzić szybką rozmowę telefoniczną i wideokonferencję z dowolnym ekspertem w dowolnej dziedzinie. Ale bycie razem w pokoju robi różnicę. W ten sposób tworzy się silna współpraca i w ten sposób, powiedziałbym, można uzyskać całkiem sporo pięknych rezultatów.

Posłuchaj rozszerzonej wersji tego wywiadu poniżej: