Umelá inteligencia ovláda klamné dimenzie.
Po vyškolení umelej osoby na rozprávanie zaujímavých príbehov sa vedci z Texasu pokúsili ísť ďalej a zistiť mechanizmus pôvodu schizofrénie, čím otvorili novú kapitolu v histórii medicíny - „virtuálnu experimentálnu psychiatriu“.
Veľmi zlý futbal
Povedzme, že ste vynechali dôležitý futbalový zápas, ale máte priateľov, ktorí sledovali zápas a už sa zoradili, aby vám mohli priblížiť priebeh udalostí. Priatelia sú jasní a úžasní ľudia, všetci so svojím vlastným charakterom: jeden rád zdobí, druhý - klamať, tretí - zamerať sa na podrobnosti, štvrtý - dostať sa do teórie, piaty si pletie chronológiu cieľov, ale pamätá si všetky pokuty atď. bolo to porovnaním verzií a odfiltrovaním „zvukov“, budete môcť vytvoriť viac-menej realistickú predstavu o tom, ako sa udalosti vyvíjali na poli.
Do určitej ľútosti ste si všimli priateľa N vo fronte, ktorého verzie futbalových zápasov sa stále viac odlišujú od ostatných, a užitočné informácie sú stále menej. Keď N strávil neprimerané množstvo času opisovaním tvaru oblakov na štadióne, ďalší - zistil presnú koreláciu medzi počtom gólov a počtom nefunkčných reflektorov alebo vôbec ohromený, keď povedal, že sám stál pri bránke, pápež bol trénerom súperov, hra bola zbytočná. a teraz okamžite uteká do zoo, aby sledoval pohár UEFA medzi tučniakmi.
Zatiaľ to všetko vyzeralo ako výstrednosť, kým vy a vaši priatelia nezistíte, že N skutočne začal v zoo radnicu, potom prišiel o prácu, jeho žena ho opustila a on sám vedie čoraz viac odcudzený životný štýl - stal sa izolovaným, bol smutný, začal zbierať plyšové tučniaky, neodpovedá na volania …
V snahe pomôcť N, ale v zúfalej snahe nájsť s ním spoločný jazyk, sa vy a vaši priatelia obraciate na odborníkov, aby zistili niečo podobné.
Propagačné video:
Bez ohľadu na to, aké neškodné je spektrum schizo podobných stavov, ktoré zachytávajú oblasť „normy“, rozvinuté prejavy javov správania, ktoré sa vyskytujú v prípade N, už súvisia s oblasťou patologických dysfunkcií, ktorých nositelia sa môžu stať úplne neschopnými, a to tak prežívajúcich, ako aj spôsobujúcich trpiacich ľudí.
Na otázku, či je možné vrátiť N z jeho svetov do futbalového klubu normálnych ľudí, odborníci pokrčia plecami. Napriek mnohým teóriám - od exotických (vedomie schizofrénie sa nekontrolovateľne šíri cez veľké množstvo paralelných príbehov) až po praktickejšie (geneticky stanovené poruchy regulácie dopamínu v mozgových neurónoch) nie sú jasné mechanizmy, ktoré také správanie vyvolávajú. Nie je teda potrebné počítať s úspešnou korekciou: schizofrénne symptómy sa môžu zastaviť použitím vhodných liekov, ale na jednej strane nie navždy a na druhej strane za cenu závažných vedľajších účinkov.
V okamihu odrádzania, keď sa ukázalo, že prípad N je veľký a nevyriešený vedecký problém, prichádza do úžasnej myšlienky jeden z vašich priateľov - špecialista na umelú inteligenciu, neurónové siete a automatizované obchodné systémy.
Pretože samoštúdiové expertné systémy, ktoré napodobňujú prácu neurónovej siete v mozgu, preukazujú dobré výsledky pri štúdiu trhu a predpovedaní ceny akcií, prečo by sme nemali stavať rozprávačov robotov - neurónovú sieť, ktorá si dokáže pamätať a retardovať správne, ale vlastnými slovami históriu futbalových zápasov?
Ďalej po preštudovaní chýb a odchýlok, ktoré N robí pri opakovaných zápasoch, je možné pokúsiť sa simulovať podobné odchýlky v nervovom systéme robota zmenou parametrických nastavení uzlov neurónovej siete.
Postupným výberom bude možné určiť, ktorý zo súborov v nervovej konzervatóriu N pri zmienke, napríklad o poslednom víťazstve Spartaku, namiesto predpísanej hymny klubu, začne hrať Mendelssohnov pochod. Tým, že poukážete na odborníkov, čo presne v nich N prasklo a čo presne treba napraviť, môžete zvýšiť šance na jeho skorý návrat do záhybu primeraných futbalových fanúšikov.
DISCERN - „správny“a „schizofrenický“neurokomputer
Toto je cesta, ktorú prijali Yulai Greismann a Risto Mikkulainen z Katedry počítačov na University of Texas (USA), ktorí viedli zmiešanú výskumnú skupinu pre štúdium schizofrénie od odborníkov v oblasti umelých neurónových sietí a zamestnancov Katedry psychiatrie na Yale University. Postavili umelú nervovú sieť s názvom DISCERN, ktorá dokáže zapamätať a prediskutovať príbehy, vycvičiť ju a potom na nej bežala niekoľko hypotetických neurodysfunkcií, pravdepodobne zodpovedných za rozvoj schizofrénie, porovnávajúc účinky vyvolané so skutočnými abnormalitami pozorovanými v skupine schizofrénnych pacientov.
Výsledky experimentu sú publikované v časopise Biological Psychiatry.
Na rozdiel od klasického počítača, ktorý zapisuje príbehy „tak, ako sú“do svojej pamäte alebo indexuje ich samostatné spoločné prvky (povedzme, slová alebo dokonca písmená) v nekonečne škálovateľnej databáze, nervová sieť DISCERNU vníma, pamätá a reprodukuje informácie vedené „správnymi“vzťahmi medzi oddeľujú jednotlivé prvky a napodobňujú tak prácu skutočných mozgových súborov.
Náš výber slov, ktoré sú viac vzájomne vhodnejšie „vo význame“v umelej neurónovej sieti, zodpovedá výberu štatisticky pravdepodobnejších spojení medzi elementmi siete. Oprava „správnych“vzťahov sa dosiahne „zaškolením“neurónovej siete.
OBJAVTE umelú architektúru neurálnej siete. Učenie, zapamätanie a reprodukcia príbehov sa vyskytuje v reťazci neuromodúl. Proti smeru hodinových ručičiek od „záznamu“: analyzátor vety, analyzátor histórie, epizodická pamäť, generátor histórie, generátor vety. Samostatný blok ukazuje schému generátora histórie - viacvrstvový perceptrón nepriamo súvisiaci s epizodickou pamäťou. NIEKTORÉ neuromoduly spolu komunikujú prostredníctvom distribuovaného vyjadrenia „významu“slov - pevné vzorce neurálnej aktivácie: sú aktivované iba tie spojenia, ktoré majú väčší váhový faktor alebo „viac“významu. Koeficienty a vzorce sú stanovené školením siete: na konci, sieť sa musí naučiť produkovať správne signály na výstupe, keď prijíma určité signály na vstupe.„Vstupné“signály sú prvé riadky príbehov zapamätaných sieťou: sieť musí opakovať zvyšok príbehu samotného.
Srdcom architektúry DISCERN je generátor príbehov. Pri bližšom preskúmaní sa ukázalo, že ide o klasický viacvrstvový perceptrón (pozri obrázok), ktorý je nám známy z vyvíjajúcich sa švajčiarskych robotov. V prípade Švajčiarska bolo úlohou perceptrónu vnímať vonkajšie informácie („vstupná“vrstva neurónov), nadviazať správne spojenia (stredná skrytá vrstva - „nájsť kocku“) a vytvoriť riešenie („výstupné“neuróny - cesta k kocke a transport).
V prípade OBJEDNÁVKY sú informácie z modulu epizodickej pamäte privádzané do „vstupných“neurónov a vrstva „výstupu“je spojená súčasne s epizodickou pamäťou a „generátorom viet“. V priebehu mnohých tréningových cyklov sa švajčiarsky perceptrón naučil rozoznávať a prepravovať kocky, v prípade DISCERNU, „správne“reprodukovať príbehy, ktoré si nervová sieť pamätá.
Začatím tréningu siete s náhodnými štartovacími konfiguráciami neurónových spojení môžete získať rôzne typy rozprávateľov, ktorí rozprávajú ten istý príbeh trochu odlišným spôsobom - rovnako ako vaši priatelia opakujú ten istý zápas trochu inak.
Texáni sa obmedzili na tridsať konfigurácií (aj keď ich môže byť toľko, koľko chcete), ktoré nazývajú „inštancie“(v skutočnosti sú to virtuálne rozprávači rozprávok).
Syndróm predstierania mozgu - hlavná príčina kompulzívnych schizofrenických klamov?
Celkom tridsať kópií DISCERNU sa naučilo používať 159-slovnú slovnú zásobu, opakovať 28 príbehov od 3 do 7 jednoduchých viet a rozlíšiť „zlé“príbehy od „dobrých“. Príbehy boli rozdelené na autobiografické „pozitívne“o lekárovi (príklad: „Bol som lekárom / pracoval som v New Yorku / miloval som svoju prácu / bol som dobrý doktor“) a „negatívny“o gangsterovi („Tony bol gangster / Tony pracoval v Chicago / Tony nenávidel svoju prácu / Tony bol zlý gangster ).
V ďalšom štádiu experimentu bola vybraná skupina schizofrenických pacientov (37 osôb) a kontrolná skupina zdravých ľudí (20 osôb). Všetci boli požiadaní, aby si vypočuli a zapamätali si tri jednoduché príbehy, a potom ich znovu nacvičili - okamžite, po 45 minútach a po týždni.
Po analýze výsledných textov pre obe skupiny boli zostavené súhrnné profily, zaznamenané pozorované odchýlky (substitúcia tváre, lexikálne aberácie, zmeny skriptov atď.).
Nakoniec, v poslednej fáze experimentu zmenou parametrických stavov jednotlivých neuroblokov v tridsiatich virtuálnych rozprávačoch typu DISCERN boli zaznamenané rovnaké odchýlky ako v reálnych profiloch.
Celkovo sa testovalo osem hypotetických neurodysfunkcií, pravdepodobne zodpovedných za vývoj schizofrénie.
Sú to poruchy spojené s pamäťou (prerušenie nervových spojení, kortikálny šum, inhibícia neuroreakcie, hyperexcitácia neurónov), asociatívne dysfunkcie (aberácie sémantických spojení, hyperasociácia, rozmazanie a zmiešanie sémantických signálov) a signalizačné dysfunkcie (hyper-zvýšená mozgová reakcia na predikčnú chybu, alebo pravdepodobne vyvolané zvýšenou expozíciou dopamínu).
Ako sa ukázalo, iba dva scenáre vyvolali poruchy v rozprávačoch DISCERN, podobné tým, ktoré sa pozorovali v schizofrenike v reálnom živote.
Ukázalo sa, že to boli poruchy pamäti a „syndróm hyperlearningu“, keď mozog stratil schopnosť zabudnúť alebo ignorovať informácie, čím sa zachoval normálny pomer medzi šumom a signálom.
Efektívny graf experimentu DISCERN: iba dva scenáre - dysfunkcia pamäte alebo pracovnej pamäte a nadmerné učenie (horný a dolný riadok) - podarilo sa prispôsobiť profilom naratívnych odchýlok v schizofrenickej skupine (vľavo). Pri prispôsobovaní sa profilom zdravej kontrolnej skupiny už nebolo potrebné meniť parametrické nastavenie neuromodúl.
Keď zabudol, ako „zabudnúť“, mozog stráca schopnosť rozlíšiť významné informácie od veľkého množstva vzrušujúcich signálov a začína budovať spojenia, ktoré sa v skutočnosti (aspoň v realite nášho vesmíru) ukážu ako nefunkčné (tučniaky hrajúce futbal sú signálom prijatým pri sledovaní) Americká karikatúra "Happy Feet", ktorú mozog neignoroval a zosilnil), alebo sa utopí v mori signálov a nedokáže ich usporiadať do súvislého príbehu.
V prípade DISCERN rozprávačov syndróm hyperlearningu (simulovaný zvýšením počtu učiacich sa spätných väzieb s epizodickou pamäťou) viedol napríklad k tomu, že roboti rozprávania začali miešať niektoré autobiografické príbehy s ostatnými a nahrádzať tváre (dobrý lekár sa ukázal napríklad ako zlý gangster).) a činy (v jednom z opakovaných príbehov sa dobrý lekár obvinil zo spáchania teroristického útoku, v druhom nazval svojho šéfa gangstera). To znamená, že spôsobili iluzórne situácie špecifické pre symptomatológiu schizo podobných klamov.
Výsledky virtuálnych experimentov s umelými neurálnymi sieťami samozrejme ešte nie sú konečným dôkazom správnosti jednej alebo druhej hypotézy, ktorá vysvetľuje vývoj schizofrénie. Samotná skutočnosť, že umelá nervová sieť fungujúca na princípoch podobných mozgu, v niektorých prípadoch vykazuje správanie podobné skutočným pacientom, však otvára veľmi vzrušujúce vyhliadky na medicínu, ktorá získala taký silný nový nástroj, ako je virtuálna experimentálna psychiatria.
To všetko je v poriadku, ale paradox experimentu spočíva v tom, že ak nervový systém robotov budúcnosti napodobňuje človeka (čo sa presne deje), v ich futbalovom klube sa musia objaviť aj podivné predmety, ktoré vnímajú obyčajný futbalový zápas ako vzrušujúcu exkurziu do paralelnej reality., z ktorej, žiaľ, zatiaľ niet návratu.