Mākslīgais intelekts apgūst maldīgas dimensijas.
Apmācījuši mākslīgu cilvēku stāstīt interesantus stāstus, Teksasas pētnieki mēģināja iet tālāk un noskaidrot šizofrēnijas izcelsmes mehānismu, atverot jaunu vēsturi medicīnas vēsturē - “virtuālo eksperimentālo psihiatriju”.
Ļoti nepareizs futbols
Teiksim, ka jūs nokavējāt svarīgu futbola spēli, bet jums ir draugi, kuri vēroja maču un jau ir izveidojušies, lai pastāstītu jums notikumu gaitu. Draugi ir gaiši un brīnišķīgi cilvēki, visiem ir savs raksturs: vienam patīk izpušķot, otram - melot, trešajam - koncentrēties uz detaļām, ceturtajam - iedziļināties teorijā, piektajā sajaukt mērķu hronoloģiju, bet atcerēties visus sodus utt. salīdzinot versijas un filtrējot “trokšņus”, jūs galu galā varēsit izveidot vairāk vai mazāk reālu priekšstatu par to, kā notikumi attīstījās uz lauka.
Ar zināmu nožēlu rindā pamanījāt draugu N, kura futbola spēļu versijas katru reizi arvien vairāk atšķiras no pārējām, un noderīgās informācijas ir arvien mazāk. Vienu reizi N pavadīja nepamatoti daudz laika, aprakstot mākoņu formu virs stadiona, citu - viņš izveidoja precīzu korelāciju starp vārtu skaitu un nedarbojošos prožektoru skaitu vai pat pārsteidza, sakot, ka pats stāvēja pie vārtiem, pāvests bija pretinieku treneris, spēle bija bezjēdzīga., un tagad viņš steidzami bēg uz zoodārzu, lai noskatītos UEFA kausu starp pingvīniem.
Pagaidām tas viss šķita ekscentriskums, līdz jūs un jūsu draugi uzzinājāt, ka N patiešām sāka rindu zoodārzā, pēc tam zaudēja darbu, sieva viņu pameta, un viņš pats vada aizvien vairāk atsvešinātu dzīvesveidu - viņš kļuva izolēts, kļuva skumjš, sāka kolekcionēt. plīša pingvīni, neatbild uz zvaniem …
Cenšoties palīdzēt N, bet izmisīgi meklējot ar viņu kopīgu valodu, jūs un jūsu draugi vēršas pie speciālistiem, lai uzzinātu kaut ko līdzīgu.
Reklāmas video:
Lai cik nekaitīgs būtu šizo līdzīgo stāvokļu spektrs, kas aptver “normas” zonu, attīstītās uzvedības parādību izpausmes, kas rodas N gadījumā, jau ir saistītas ar patoloģisko disfunkciju zonu, kuras nesēji var kļūt pilnīgi nespējīgi, gan piedzīvojot, gan izraisot ciešanas cilvēkus.
Jautāti, vai ir iespējams atgriezt N no viņa pasaulēm normālu cilvēku futbola klubā, eksperti parausta plecus. Neskatoties uz daudzajām teorijām - sākot no eksotikas (šizofrēnijas apziņa nekontrolējami izplatās milzīgā skaitā paralēlu stāstu) līdz praktiskākai (ģenētiski noteikti traucējumi smadzeņu neironu dopamīna regulācijā), mehānismi, kas rada šādu uzvedību, nav skaidri. Tāpēc nav jārēķinās ar veiksmīgu korekciju: šizofrēnijas simptomus var pārtraukt, lietojot atbilstošus medikamentus, bet, pirmkārt, ne uz visiem laikiem, un, otrkārt, uz smagu blakusparādību rēķina.
Drosmes brīdī, kad kļuva skaidrs, ka N gadījums ir liela un neatrisināta zinātniska problēma, brīnišķīga ideja nāk gaismā vienam no jūsu draugiem - mākslīgā intelekta, neironu tīklu un automatizēto tirdzniecības sistēmu speciālistam.
Tā kā pašmācības ekspertu sistēmas, kas imitē smadzeņu neironu tīkla darbu, demonstrē labus rezultātus, pētot tirgu un prognozējot akciju cenu, kāpēc gan neizveidot robotu stāstnieku - neironu tīklu, kas spēj pareizi atcerēties un pārpastāt, bet, pēc saviem vārdiem, futbola spēļu vēsturi?
Pēc tam, izpētot kļūdas un novirzes, kuras N rada, pārsakot spēles, var mēģināt simulēt līdzīgas novirzes robota nervu sistēmā, mainot neironu tīkla mezglu parametriskos iestatījumus.
Pamazām, izmantojot atlases metodi, būs iespējams noteikt, kurš no neironu konservatorijas N ansambļiem, pieminot, teiksim, pēdējo Spartaka uzvaru, paredzētās kluba himnas vietā sāk spēlēt Mendelssohna gājienu. Tādējādi, norādot speciālistiem, kas tieši salauzis N galvā un kas tieši tur jālabo, jūs varat palielināt viņa priekšlaicīgas atgriešanās iespējas atbilstošu futbola fanu pulkā.
DISCERN - “pareizais” un “šizofrēniskais” neirotīkls
Šo ceļu ir veikuši Yulai Greismann un Risto Mikkulainen no Teksasas Universitātes (ASV) Datorzinātnes departamenta, kuri vadīja jauktu pētījumu grupu šizofrēnijas izpētei no mākslīgo neironu tīklu speciālistiem un Jēlas universitātes Psihiatrijas nodaļas darbiniekiem. Viņi uzcēla mākslīgo neironu tīklu ar nosaukumu DISCERN, kas var iegaumēt un pārrakstīt stāstus, apmācīja to un pēc tam vadīja tam vairākas hipotētiskas neirodisfunkcijas, domājams, atbildīgas par šizofrēnijas attīstību, salīdzinot radītās sekas ar reālām patoloģijām, kas novērotas šizofrēnijas pacientu grupā.
Eksperimenta rezultāti ir publicēti žurnālā Biological Psychiatry.
Atšķirībā no klasiskā datora, kas stāstus raksta savā atmiņā vai indeksē to atsevišķos kopīgos elementus (teiksim, vārdus vai pat burtus) bezgalīgi mērogojamā datu bāzē, DISCERN neironu tīkls uztver, atceras un reproducē informāciju, vadoties pēc “pareizajām” attiecībām starp atsevišķi elementi un tādējādi imitējot reālu smadzeņu ansambļu darbu.
Mūsu izvēlētie vārdi, kas mākslīgajā neironu tīklā ir piemēroti viens otram "ar nozīmi", atbilst statistiski ticamāku savienojumu izvēlei starp tīkla elementiem. “Pareizu” attiecību fiksēšana tiek panākta, “apmācot” neironu tīklu.
DISCERN mākslīgā neironu tīkla arhitektūra. Stāstu mācīšanās, iegaumēšana un reproducēšana notiek neiromodulu ķēdē. Pretēji pulksteņrādītāja virzienam no "ieraksta": teikumu analizētājs, vēstures analizators, epizodiskā atmiņa, vēstures ģenerators, teikumu ģenerators. Atsevišķā blokā ir parādīta vēstures ģeneratora diagramma - daudzslāņu perceptrons, apgriezti saistīts ar epizodisko atmiņu. DISCERN neiromoduļi sazinās viens ar otru, izmantojot sadalītu vārdu "nozīmes" attēlojumu - fiksēti neironu aktivizācijas modeļi: tiek aktivizēti tikai tie savienojumi, kuriem ir lielāks svēruma koeficients vai "vairāk" nozīme. Koeficienti un shēmas tiek fiksēti, apmācot tīklu: galu galā, saņemot noteiktus signālus ieejā, tīklam jāiemācās ražot pareizus signālus izejā."Ievades" signāli ir pirmās tīkla atmiņā iegaumēto stāstu līnijas: tīklam ir jāpasaka viss pārējais stāsts pats.
DISCERN arhitektūras sirds ir stāstu ģenerators. Pēc rūpīgākas apskates izrādās, ka tas ir klasisks daudzslāņu perceptrons (skat. Ilustrāciju), kas mums pazīstams no jaunattīstības Šveices robotiem. Šveices gadījumā perceptrona uzdevums bija uztvert ārēju informāciju (neironu “ieejas” slāni), izveidot pareizus savienojumus (slēpts starpposms - “atrast kubu”) un radīt risinājumu (“izejošie” neironi - vadīt līdz kubam un transportēt).
Programmā DISCERN informācija no epizodiskās atmiņas moduļa tiek piegādāta “ieejas” neironiem, un “izejas” slānis tiek savienots vienlaicīgi ar epizodisko atmiņu un “teikuma ģeneratoru”. Daudzu apmācības ciklu laikā Šveices perceptrons iemācījās atpazīt un transportēt klucīšus, DISCERN gadījumā, lai “pareizi” reproducētu stāstus, kurus atcerējās neironu tīkls.
Sācot tīkla apmācību ar nejaušu savienojumu nejaušas sākuma konfigurācijām, jūs varat iegūt dažāda veida stāstniekus, kuri stāstīs vienu un to pašu stāstu nedaudz atšķirīgi - tāpat kā jūsu draugi to pašu maču pastāsta nedaudz atšķirīgi.
Texans aprobežojās ar trīsdesmit konfigurācijām (lai gan var būt tik daudz, cik vēlaties), kuras viņi sauca par “instancēm” (patiesībā šīs ir virtuālas personības-stāstnieki).
Pārliecinošs smadzeņu sindroms - galvenais kompulsīvo šizofrēnijas maldu iemesls?
Kopumā trīsdesmit DISCERN eksemplāri iemācījās lietot 159 vārdu vārdu krājumu, pārdalīt 28 stāstus, sākot no trim līdz septiņiem vienkāršiem teikumiem katrā, un atšķirt “sliktos” stāstus no “labajiem”. Stāsti tika sadalīti autobiogrāfiskos “pozitīvos” par ārstu (piemērs: “Es biju ārsts / es strādāju Ņujorkā / es mīlēju savu darbu / es biju labs ārsts”) un “negatīvā” par gangsteru (“Tonijs bija gangsteris / Tonijs strādāja Čikāga / Tonijs ienīda savu darbu / Tonijs bija slikts gangsteris ).
Nākamajā eksperimenta posmā tika izvēlēta šizofrēnijas pacientu grupa (37 cilvēki) un veselīgu cilvēku kontroles grupa (20 cilvēki). Viņiem visiem tika lūgts noklausīties un iegaumēt trīs vienkāršus stāstus, un pēc tam pārdalīt tos tūlīt, pēc 45 minūtēm un pēc nedēļas.
Pēc iegūto tekstu analīzes abām grupām tika apkopoti kopsavilkuma profili, reģistrējot novērotās novirzes (sejas aizstāšana, leksiskās aberācijas, skripta izmaiņas utt.).
Visbeidzot, pēdējā eksperimenta posmā, mainot individuālo neirobloku parametru stāvokļus trīsdesmit virtuālajos DISCERN stāstniekos, tika reģistrētas tās pašas novirzes kā reālajos profilos.
Kopumā tika pārbaudītas astoņas hipotētiskas neirodisfunkcijas, kas, iespējams, ir atbildīgas par šizofrēnijas attīstību.
Tie ir traucējumi, kas saistīti ar atmiņu (neironu savienojumu pārtraukumi, garozas troksnis, neiroreakcijas kavēšana, neironu hiperseksitācija), asociatīvām disfunkcijām (semantisko savienojumu aberācijām, hipereksociāciju, semantisko signālu izplūšanu un sajaukšanu) un signālfunkciju disfunkcijām (hiper pastiprināta smadzeņu reakcija uz prognozēšanas kļūdu vai tā dēvēto sindromu) ko, iespējams, provocē paaugstināta dopamīna iedarbība).
Kā izrādījās, DISCERN stāstītājiem traucējumus izraisīja tikai divi scenāriji, līdzīgi tiem, ko reālajā dzīvē novēroja šizofrēnijas slimniekiem.
Tās izrādījās atmiņas disfunkcijas un "hipermācīšanās sindroms", kad smadzenes zaudē spēju aizmirst vai ignorēt informāciju, tādējādi saglabājot normālu proporciju starp troksni un signālu.
Efektīva eksperimenta DISCERN diagramma: tikai divi scenāriji - atmiņas vai darba atmiņas disfunkcija un pārmērīga apmācība (augšējā un apakšējā līnija) - izdevās pielāgoties stāstījuma noviržu profiliem šizofrēnijas grupā (pa kreisi). Pielāgojoties veselīgas kontroles grupas profiliem, vairs nevajadzēja mainīt neiromodulu parametriskos iestatījumus.
Aizmirstot, kā “aizmirst”, smadzenes zaudē spēju atšķirt nozīmīgu informāciju no milzīga skaita aizraujošu signālu un sāk vai nu nodibināt savienojumus, kas patiesībā (vismaz mūsu Visuma realitātē) izrādās nedarbīgi (pingvīni, kas spēlē futbolu, ir signāls, kas tiek saņemts skatoties Amerikāņu multfilma “Laimīgās pēdas”, kuru smadzenes netiek ignorētas un pastiprinātas), vai arī noslīkst signālu jūrā, nespējot tās sakārtot sakarīgā stāstā.
DISCERN stāstnieku gadījumā hipermācības sindroms (kas tika imitēts, palielinot mācību atgriezeniskās saites cilpu skaitu ar epizodisku atmiņu), piemēram, noveda pie tā, ka stāstu veidošanas roboti sāka sajaukt dažus autobiogrāfiskus stāstus ar citiem, aizstājot sejas (labs ārsts izrādījās, piemēram, ļauns gangsteris) un darbības (vienā no pārdotajiem stāstiem labs ārsts apsūdzēja terora akta izdarīšanu, citā viņš gangsteru sauca par savu priekšnieku). Tas ir, viņi radīja iluzoriskas situācijas, kas raksturīgas šizo līdzīgu maldu simptomatoloģijai.
Protams, virtuālo eksperimentu ar mākslīgo neironu tīklu rezultāti vēl nav galīgais pierādījums vienas vai otras hipotēzes pareizībai, kas izskaidro šizofrēnijas attīstību. Tomēr pats fakts, ka mākslīgais neironu tīkls, kas darbojas pēc smadzenēm līdzīgiem principiem, dažos gadījumos demonstrē uzvedību, kas līdzīga reāliem pacientiem, paver ļoti aizraujošas medicīnas perspektīvas, kuras ir saņēmušas tik spēcīgu jaunu rīku kā virtuālā eksperimentālā psihiatrija.
Tas viss ir kārtībā, bet eksperimenta paradokss slēpjas faktā, ka, ja nākotnes robotu nervu sistēma atdarina cilvēku (kas tieši notiek līdz šim), viņu futbola klubā ir jāparādās arī dīvainiem subjektiem, kuri parastu futbola maču uztver kā aizraujošu ekskursiju uz paralēlu realitāti, no kuras diemžēl pagaidām nav atgriešanās.