html текст
All interests
  • All interests
  • Design
  • Food
  • Gadgets
  • Humor
  • News
  • Photo
  • Travel
  • Video
Click to see the next recommended page
Like it
Don't like
Add to Favorites

Шизофрения роботов

Шизофрения роботов

Искусственный интеллект осваивает бредовые измерения

Обучив искусственную личность рассказывать интересные истории, исследователи из Техаса попробовали пойти дальше и выяснить механизм происхождения шизофрении, открыв новую главу в истории медицины — «виртуальную экспериментальную психиатрию».

Очень неправильный футбол

Предположим, вы проворонили важный футбольный матч, но у вас есть друзья, которые матч смотрели и уже выстроились в очередь, чтобы изложить вам ход событий. Друзья — яркие и замечательные люди, все со своим характером: один любит приукрасить, другой — приврать, третий — сфокусироваться на деталях, четвертый — вдариться в теорию, пятый путает хронологию голов, но помнит все штрафные и т. д. Как бы то ни было,

сопоставив версии и отфильтровав «шумы», вы в конечном итоге сможете составить более-менее реальное представление, как именно развивались события на поле.

К некоторому сожалению, вы заметили в очереди друга N, чьи версии футбольных матчей с каждым разом все больше отличаются от остальных, а полезной информации несут все меньше. Один раз N уделил неоправданно много времени описанию формы облаков над стадионом, другой — установил точную корреляцию между числом голов и числом неработающих прожекторов, а то и поразил вовсе, заявив, что на воротах стоял он сам, тренером соперников был папа римский, игра была никудышной, и сейчас он срочно убегает в зоопарк смотреть розыгрыш Кубка УЕФА между пингвинами.

До поры до времени все это походило на чудачество, пока вы с друзьями не узнали, что N действительно устроил дебош в зоопарке, потом потерял работу, жена от него ушла, а сам он ведет все более отчужденный образ жизни — замкнулся, погрустнел, стал коллекционировать плюшевых пингвинов, на звонки не отвечает...

Стремясь помочь N, но отчаявшись найти с ним общий язык, вы с друзьями обращаетесь к специалистам, чтобы узнать примерно следующее.

Как бы ни был безобиден спектр шизоподобных состояний, захватывающих область «нормы», развитые проявления поведенческих феноменов, имеющих место в случае с N, относятся уже к области патологических дисфункций, чьи носители

могут стать совершенно недееспособными, как испытывающими, так и причиняющими страдания людьми.

На вопрос, можно ли вернуть N из его миров в футбольный клуб нормальных людей, специалисты разведут руками. Несмотря на множество теорий — от экзотичных (сознание шизофреника неконтролируемо расползается по огромному числу параллельных историй) до более практичных (генетически обусловленные нарушение в дофаминовой регуляции нейронов мозга), механизмы, продуцирующие подобное поведение, не ясны. Так что рассчитывать на успешную коррекцию не приходится: шизофренические симптомы, используя соответствующие лекарства, купировать можно, но, во-первых, не навсегда, а во-вторых — ценой тяжелейших побочных эффектов.

В момент уныния, когда стало ясно, что случай N представляет собой большую и нерешенную научную проблему, в светлую голову одного из ваших друзей — специалиста по искусственному интеллекту, нейронным сетям и автоматизированным трейдерским системам — приходит замечательная мысль.

Раз самообучающиеся экспертные системы, имитирующие работу нейронной сети мозга, демонстрируют неплохие результаты в изучении рынка и прогнозировании курса акций, почему бы не построить робота-рассказчика — нейронную сеть, умеющую запоминать и пересказывать правильно, но своими словами, истории футбольных матчей?

Далее, изучив ошибки и отклонения, которые допускает при пересказе матчей N,

можно попытаться имитировать похожие отклонения в нервной системе робота, меняя параметрические настройки узлов нейронной сети.

Постепенно, методом подбора, можно будет установить, какой именно из ансамблей в нейронной консерватории N при упоминании, скажем, последней победы «Спартака» вместо положенного клубного гимна начинает играть марш Мендельсона. Таким образом, указав специалистам, что именно сломалось в голове у N и что именно надо там подправить, можно повысить шансы на его скорейшее возвращение в лоно адекватных футбольных болельщиков.

DISCERN — «правильный» и «шизофренический» нейрокомпьютер

Именно по такому пути пошли Юлай Грейсманн и Ристо Миккулайнен с факультета компьютерных наук Университета штата Техас (США), возглавившие смешанную исследовательскую группу по изучению шизофрении из специалистов по искусственным нейросетям и сотрудников факультета психиатрии Йельского университета. Они построили искусственную нейронную сеть под названием DISCERN, которая умеет запоминать и пересказывать истории, обучили ее и затем обкатали на ней несколько гипотетических нейродисфункций, предположительно ответственных за развитие шизофрении, сравнивая произведенные эффекты с реальными отклонениями, наблюдаемыми в группе больных шизофренией.

Результаты эксперимента опубликованы в журнале Biological Psychiatry.

В отличие от классического компьютера, записывающего истории «как есть» в свою память или индексирующего их отдельные общие элементы (скажем, слова или даже буквы) в бесконечно масштабируемой базе данных,

нейросеть DISCERN воспринимает, запоминает и воспроизводит информацию, руководствуясь «правильными» взаимосвязями между отдельными элементами и имитируя таким образом работу реальных нейроансамблей мозга.

Нашему выбору слов, более подходящих друг к другу «по смыслу», в искусственной нейросети соответствует выбор статистически более вероятных связей между элементами сети. Фиксация «правильных» взаимосвязей достигается посредством «обучения» нейросети.

Сердцем DISCERN-архитектуры является «генератор историй». При ближайшем рассмотрении им оказывается классический многослойный перцептрон (см. иллюстрацию), знакомый нам по эволюционирующим швейцарским роботам. В случае швейцарцев задачей перцептрона было воспринять внешнюю информацию (слой нейронов «входа»), установить правильные связи (промежуточный скрытый слой — «найти кубик») и продуцировать решение (нейроны «выхода» — подъехать к кубику и транспортировать).

У DISCERN на нейроны «входа» подается информация из модуля эпизодической памяти, а слой «выхода» связан одновременно с эпизодической памятью и «генератором предложений». В ходе многочисленных циклов обучения швейцарский перцептрон учился узнавать и транспортировать кубики, в случае DISCERN — «корректно» воспроизводить истории, которые запоминала нейросеть.

Начиная обучение сети со случайных стартовых конфигураций нейросвязей, можно получить различные типы рассказчиков, которые будут излагать одну и ту же историю чуть-чуть отличными способами — так же, как немножко по-разному пересказывают один и тот же матч ваши друзья.

Техасцы ограничились тридцатью конфигурациями (хотя их может быть сколь угодно много), которые они назвали «экземплярами» (собственно, это и есть виртуальные личности-рассказчики).

Синдром гиперобучаемости мозга — главная причина навязчивого шизофренического бреда?

В общей сложности тридцать экземпляров DISCERN научились оперировать лексиконом из 159 слов, пересказывать 28 историй объемом от трех до семи простейших предложений каждая и отличать «плохие» истории от «хороших». Истории делились на автобиографические «положительные» о докторе (пример: «Я был доктором / Я работал в Нью-Йорке / Я любил мою работу / Я был хорошим доктором») и «отрицательные» о гангстере («Тони был гангстером / Тони работал в Чикаго / Тони ненавидел свою работу / Тони был плохим гангстером»).

На следующей стадии эксперимента была отобрана группа больных шизофренией (37 человек) и контрольная группа здоровых людей (20 человек). Всем им было предложено прослушать и запомнить три несложные истории, а затем пересказать их — сразу, через 45 минут и через неделю.

После анализа получившихся текстов для обеих групп были составлены сводные профили, фиксирующие замеченные отклонения (подмена лиц, лексические аберрации, изменение сценария и т. д.).

Наконец, на последней стадии эксперимента посредством изменения параметрических состояний отдельных нейроблоков у тридцати виртуальных рассказчиков DISCERN были зафиксированы те же значения отклонений, что в реальных профилях.

В общей сложности были обкатаны восемь гипотетических нейродисфункций, предположительно ответственных за развитие шизофрении.

Это нарушения, связанные с памятью (разрывы нейросвязей, кортикальный нейрошум, угнетение нейроотклика, гипервозбуждение нейронов), ассоциативные дисфункции (аберрации семантических связей, гиперассоциации, размывание и смешение семантических сигналов) и сигнальные дисфункции (гиперувеличенный отклик мозга на ошибку предсказания или так называемый синдром гиперобучаемости, предположительно провоцируемый увеличенными экспозициями дофамина).

Как выяснилось, только два сценария провоцировали у рассказчиков DISCERN нарушения, сходные с нарушениями, которые наблюдаются у шизофреников в реальной жизни.

Таковыми оказались дисфункции памяти и «синдром гиперобучаемости», когда мозг теряет способность забывать или игнорировать информацию, поддерживая, таким образом, нормальную пропорцию между шумом и сигналом.

Разучившись «забывать», мозг теряет способность отличать значимую информацию от огромного числа возбуждающих сигналов и начинает либо устанавливать связи, которые в реальности (во всяком случае, в реальности нашей Вселенной) оказываются неработающими (пингвины, играющие в футбол, — сигнал, полученный при просмотре американского мультфильма «Делай ноги», не игнорированный мозгом и усиленный), либо тонет в море сигналов, будучи не в состоянии организовать их в связную историю.

В случае с рассказчиками DISCERN синдром гиперобучаемости (имитированный посредством увеличения числа циклов обратной обучающей связи с эпизодической памятью) приводил, например, к тому, что

роботы-рассказчики начинали смешивать одни автобиографические истории с другими, подменяя лица (добрый доктор оказывался, например, злым гангстером) и действия (в одной из пересказанных историй хороший доктор обвинил себя в совершении теракта, в другой назвал своим боссом гангстера). То есть продуцировали иллюзорные ситуации, специфичные в симптоматике шизоподобного бреда.

Конечно, результаты виртуальных экспериментов с искусственной нейронной сетью еще не являются окончательным доказательством правильности той или иной гипотезы, объясняющей развитие шизофрении. Однако сам факт, что искусственная нейросеть, функционирующая на сходных с мозгом принципах, в части случаев демонстрирует поведение, сходное с поведением реальных пациентов, открывает перед медициной, получившей в руки такой мощный новый инструмент, как виртуальная экспериментальная психиатрия, весьма захватывающие перспективы.

Все это прекрасно, но парадокс эксперимента заключается в том, что, если нервная система роботов будущего будет имитировать человеческую (а именно так пока и происходит), в их футбольном клубе также обязаны появляться странные субъекты, воспринимающие обычный футбольный матч как увлекательную экскурсию в параллельную реальность, из которой, к сожалению, нет пока возврата.

Читать дальше
Twitter
Одноклассники
Мой Мир

материал с gazeta.ru

106
    +88 surfers

      Add

      You can create thematic collections and keep, for instance, all recipes in one place so you will never lose them.

      No images found
      Previous Next 0 / 0
      500
      • Advertisement
      • Animals
      • Architecture
      • Art
      • Auto
      • Aviation
      • Books
      • Cartoons
      • Celebrities
      • Children
      • Culture
      • Design
      • Economics
      • Education
      • Entertainment
      • Fashion
      • Fitness
      • Food
      • Gadgets
      • Games
      • Health
      • History
      • Hobby
      • Humor
      • Interior
      • Moto
      • Movies
      • Music
      • Nature
      • News
      • Photo
      • Pictures
      • Politics
      • Psychology
      • Science
      • Society
      • Sport
      • Technology
      • Travel
      • Video
      • Weapons
      • Web
      • Work
        Submit
        Valid formats are JPG, PNG, GIF.
        Not more than 5 Мb, please.
        30
        surfingbird.ru/site/
        RSS format guidelines
        500
        • Advertisement
        • Animals
        • Architecture
        • Art
        • Auto
        • Aviation
        • Books
        • Cartoons
        • Celebrities
        • Children
        • Culture
        • Design
        • Economics
        • Education
        • Entertainment
        • Fashion
        • Fitness
        • Food
        • Gadgets
        • Games
        • Health
        • History
        • Hobby
        • Humor
        • Interior
        • Moto
        • Movies
        • Music
        • Nature
        • News
        • Photo
        • Pictures
        • Politics
        • Psychology
        • Science
        • Society
        • Sport
        • Technology
        • Travel
        • Video
        • Weapons
        • Web
        • Work

          Submit

          Thank you! Wait for moderation.

          Тебе это не нравится?

          You can block the domain, tag, user or channel, and we'll stop recommend it to you. You can always unblock them in your settings.

          • tachikoma
          • домен gazeta.ru

          Get a link

          Спасибо, твоя жалоба принята.

          Log on to Surfingbird

          Recover
          Sign up

          or

          Welcome to Surfingbird.com!

          You'll find thousands of interesting pages, photos, and videos inside.
          Join!

          • Personal
            recommendations

          • Stash
            interesting and useful stuff

          • Anywhere,
            anytime

          Do we already know you? Login or restore the password.

          Close

          Add to collection

             

            Facebook

            Ваш профиль на рассмотрении, обновите страницу через несколько секунд

            Facebook

            К сожалению, вы не попадаете под условия акции