 |
| Font: Lillian, Meyes & Meisen. |
Un equip d'investigadors de l'Institut de Gestió de la Informació en Enginyeria Mecànica de la Universitat RWTH d'Aachen, han explorat recentment l'ús de tècniques de neurociències per determinar com s'estructura la informació dins de les xarxes neuronals artificials (ANNs). En el seu article, publicat a arXiv, els investigadors van aplicar una tècnica anomenada ablació, que consisteix en tallar parts del cervell per determinar la seva funció, en arquitectures de xarxa neuronal.
Aquersta idea, va estar inspirada en la investigació en el camp de la neurociència, on un dels principals objectius és comprendre com funciona el cervell humà, Richard Meyes i Tobias Meisen dos investigadors que van realitzar l'estudi, van descobrir moltes idees sobre les funcionalitats del cervell en els estudis d' ablació, que són un enfocament en el qual determinades parts del cervell es veuen danyades de manera controlada, afectant a la capacitat del cervell per realitzar tasques quotidianes, com generar discurs o moviment.
 |
| Font: Lillian, Meyes & Meisen. |
L'objectiu de l'estudi realitzat per Mayes, Meisen i el seu col·lega Peter Lillian va ser examinar les ANs des d'una perspectiva biològica, avaluant la seva estructura i la funció dels seus diferents components. Van decidir fer-ho usant l'ablació, una tècnica emprada en investigacions de neurociència durant més de dos-cents anys.
Essencialment, l'ablació consisteix a eliminar o destruir selectivament els teixits en àrees específiques del cervell, amb l'únic propòsit d'observar els efectes conductuals d'aquest dany i, per tant, una millor comprensió de la funció d'aquestes àrees. L'ablació ja s'ha aplicat a ANNs en diversos estudis, però aquests estudis es van centrar principalment a ajustar les capes de la xarxa i canviar la seva estructura, de manera que s'assemblen més a cerques de paràmetres que a l'ablació biològica.
La idea que hi ha darrere de les ablacions per a les xarxes artificials neuronals (AN) és senzilla:
1.- S'entrena una xarxa per realitzar una tasca específica, per exemple, per reconèixer els dígits manuscrits.
2.- Es retalla una petita part de la xarxa i s'avalua com canvia el rendiment de les xarxes pel dany causat.
3.- Es determina si hi ha una relació entre la ubicació de la part danyada i l'efecte que tenia en el rendiment de la xarxa.
D'aquesta manera, per exemple, es va trobar que les habilitats específiques de la xarxa per realitzar moviments avançats d'un robot controlat, es representen localment i es poden destruir de manera intencionada.
Mitjançant l'ablació d'ANNs, les capacitats per navegar per un fil conductor i examinar com aquestes intervencions van afectar la seva producció, els investigadors van recollir una sèrie d'interessants resultats, suggerint que hi ha vincles i similituds entre les xarxes artificials i les biològiques. Aquestes similituds estan relacionades tant amb la manera com es disposen les xarxes i com emmagatzemen la informació.
 |
Aquesta interessant descobriment és l'observació que, en general, el rendiment de la xarxa danyada disminueix, mentre que les habilitats molt específiques de la xarxa, per exemple, reconèixer un dígit específic, es poden millorar perjudicant parts específiques. Aquest estudi suggereix que el rendiment de la xarxa neuronal pot augmentar-se perjudicant-lo detingudament en les regions adequades. A més, implica que l'aplicació de mètodes neurocientífics per a les AN podria obrir noves perspectives sobre la comprensió de la intel·ligència artificial.
Malgrat els espectaculars resultats obtinguts per Meyes, Meisen i Lillian, el seu estudi va tenir diverses limitacions de manerea que, només va ser un primer pas per examinar les connexions entre xarxes neurals biològiques i artificials. Per exemple, els seus experiments van ser limitats i es van basar en un model format robotament, en temps real. La recerca futura podria examinar les similituds entre les ANE i les xarxes del cervell amb més detall. Està previst seguir explorant aquesta idea general per realitzar investigacions inspirades en neurociències sobre ANNs. Un dels pròxims passos serà visualitzar l'activitat a l'ANA de la mateixa manera que es pot visualitzar l'activitat cerebral amb mètodes d'imatge com fMRI. Hi ha l'objectiu de fer que el procés de presa de decisions en ANN sigui més transparent i obtenir així, una nova perspectiva sobre l'AI en general.
Font: Aachen University
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada