האופן שבו המוח מאפשר לנו לתפוס ולנווט בעולם הוא אחד ההיבטים המרתקים ביותר בקוגניציה. כאשר אנו מכוונים את עצמנו, אנו משלבים ללא הרף מידע מכל ששת החושים באופן לכאורה ללא מאמץ - תכונה שאפילו מערכות ה- AI המתקדמות ביותר מתקשות לשכפל.
על תשתית המחקר החדשה של EBRAINS, מדעני מוח קוגניטיביים, מודלים חישוביים ורובוטיקים עובדים כעת יחד כדי לשפוך אור חדש על המנגנונים העצביים שמאחורי זה, על ידי יצירת רובוטים שפעולותיו הפנימיות מחקות את המוח.
"אנו מאמינים שניתן לשפר רובוטים באמצעות ידע בידע על המוח. אך יחד עם זאת, זה יכול גם לעזור לנו להבין טוב יותר את המוח ", אומר סיריל פנארץ, פרופסור למדעי המוח והכרת מערכות באוניברסיטת אמסטרדם.
במסגרת פרויקט המוח האנושי, פנארץ שיתף פעולה עם מעצבי החישוב שירין דורה, סנדר בוהטה וחורחה פ 'מג'יאס כדי ליצור ארכיטקטורות רשת עצביות מורכבות לתפיסה המבוססת על נתונים אמיתיים של חולדות. המודל שלהם, המכונה "MultiPrednet" מורכב ממודולים לקלט חזותי ומישוש, ושלישי שממזג אותם.
"מה שהצלחנו לשכפל בפעם הראשונה, הוא שהמוח מנבא חושים שונים", מסביר פנארץ. "אז אתה יכול לחזות איך משהו ירגיש מלהסתכל עליו, ולהיפך."
האופן שבו רשתות אלה 'מתאמנות' דומה לאופן שבו מדענים חושבים שהמוח שלנו לומד: על ידי יצירת כל הזמן תחזיות על העולם, השוואתן לתשומות חושיות בפועל, ואז התאמת הרשת כדי למנוע אותות שגיאה עתידיים.
כדי לבדוק את ביצועי ה- MultiPrednet בגוף, חברו החוקרים למרטין פירסון במעבדת הרובוטיקה של בריסטול. יחד הם שילבו אותו בוויסקי, רובוט דמוי מכרסם החוקר באופן אוטונומי את סביבתו, באמצעות מצלמות ראשיות לעיניים, ו -24 זיפים מלאכותיים לאיסוף מידע מישוש.
החוקרים הבחינו בסימנים ראשונים לכך שלמודל מבוסס המוח יש יתרון בהשוואה למערכות למידה עמוקה מסורתית: במיוחד בכל הנוגע לניווט והכרה של סצנות מוכרות, נראה כי MultiPredNet מתפקד טוב יותר - תגלית שהצוות מקווה כעת לחקור הלאה.
כדי להאיץ מחקר זה, הרובוט שוחזר כסימולציה בפלטפורמת הנוירורובוטיקה של תשתית המחקר EBRAINS. "זה מאפשר לנו לערוך ניסויים ארוכים או אפילו ניסויים מקבילים בתנאים מבוקרים", אומר פירסון. "אנו מתכננים להשתמש בפלטפורמות המחשוב הביצועיות הגבוהות והנוירומורפיות למודלים מפורטים הרבה יותר של שליטה ותפיסה בעתיד."
כל כלי הכלי והניתוח של העבודה פתוחים ב- EBRAINS, כך שחוקרים יכולים להריץ ניסויים משלהם. "זה מצב ייחודי", אומר פנארץ: "הצלחנו לומר, הנה מודל תפיסה מעניין שמבוסס על נוירוביולוגיה, וזה יהיה נהדר לבדוק אותו בקנה מידה גדול יותר עם מחשבי-על ומגולם ברובוט. פעולה זו בדרך כלל מסובכת מאוד, אך EBRAINS מאפשר זאת. "
קטרין אמונטס, מנהלת המחקר המדעי של ה- HBP אומרת כי "כדי להבין קוגניציה, נצטרך לחקור כיצד המוח פועל כחלק מהגוף בסביבה. למדעי המוח הקוגניטיביים ולרובוטיקה יש הרבה מה להרוויח אחד מהשני מהבחינה הזו. פרויקט המוח האנושי קירב את הקהילות האלה, ועכשיו עם התשתית העמידה שלנו, קל יותר מתמיד לשתף פעולה. "
פאוול סוויבודה, מנכ"ל EBRAINS ומנכ"ל ה- HBP, מעיר: "הרובוטים של העתיד ייהנו מחידושים המחברים תובנות ממדעי המוח ל- AI ו- רובוטיקה. עם EBRAINS, אירופה יכולה להיות במרכז המעבר הזה לבינה מלאכותית יותר בהשראת ביו טֶכנוֹלוֹגִיָה".