Agyunk gyorsaságának titka: kognitív Legók
A Princeton Egyetem kutatói alapjaiban világítottak rá, miben rejlik az emberi agy előnye. Megfigyelésük szerint az agy újrahasznosítható, moduláris kognitív „építőkockákat” alkalmaz, ezeket kombinálja és átrendezi, amikor új viselkedési mintákra van szükség. Ez a módszer segíti az embereket abban, hogy már meglévő készségekre alapozva sokkal gyorsabban sajátítsanak el újakat – például, ha valaki tud már biciklit szerelni, egy motorkerékpár javítását is könnyebben megtanulja.
Az MI-modellek elérhetik vagy akár meg is haladhatják az emberi teljesítményt bizonyos feladatokban, azonban egyszerre sok különböző feladatban már kudarcot vallanak. Míg a gép minden új feladathoz szinte elölről kezdi a tanulást, az emberi agy ugyanazokat a mentális komponenseket, kognitív blokkokat építi be új sémákba – hasonlóan ahhoz, ahogyan a Lego-kockákat rakjuk össze.
Kísérlet majmokkal: a rugalmas gondolkodás működése
A jelenség vizsgálatához a kutatók két rhesusmajmot tanítottak be három összefüggő vizuális kategorizálási feladatra. A majmok színes, amorf foltokat láttak, és el kellett dönteniük, azok inkább nyuszi, T-betű, vörös vagy zöld jelentést hordoznak-e. Az egyik feladatban a szín, a másikban az alak, a harmadikban ezek kombinációja szerint kellett a majmoknak a képernyő meghatározott irányai felé nézniük.
A feladatok nehézségét fokozta, hogy egyes képeken egyértelmű volt a megoldás, más esetekben viszont árnyaltabb, nehezebben meghozható döntésekre volt szükség. Külön trükk volt, hogy ugyanazokhoz az irányokhoz más-más kategóriák tartoztak a három feladatban, így felmérhető volt, mikor használtak a majmok azonos kognitív sémákat.
Az előagy mint építőkocka-gyár
Az agyi aktivitás vizsgálata rámutatott, hogy az előagy – a magas szintű gondolkodásért és döntéshozatalért felelős agyterület – visszatérő, jól megkülönböztethető aktivitásmintákat tartalmaz. Ezek a „kognitív Legók” minden alkalommal megjelentek, amikor egy neuroncsoport azonos célt – például színfelismerést – szolgált.
Ezekre a mintákra elsősorban az előagyban bukkantak a kutatók, más agyterületeken alig fordultak elő ilyen blokkok. Ez azt sugallja, hogy az előagy kompozíciós képessége lehet az oka annak, hogy az emberi agy szinte bármilyen újszerű tevékenységet gyorsan elsajátít.
Az összpontosítás művészete: építőkockák ki- és bekapcsolása
A kutatók azt is megfigyelték, hogy a prefrontális kéreg képes bizonyos kognitív kockákat „lekapcsolni”, ha azok éppen nem szükségesek. Ezzel az agy elkerüli a túlterhelést, és egyúttal a legfontosabb aktuális célra koncentrál. Például alakfelismerési feladat esetén a színkódolás háttérbe szorul, hogy a tevékenység hatékonyabb lehessen.
Kihívások és lehetőségek: MI és gyógyászat
Ez a fajta moduláris gondolkodás magyarázhatja, hogy az emberek ilyen gyorsan képesek új tevékenységeket megtanulni, hiszen nem mindent kell elölről kezdeni. Komoly kihívás, hogy a mai mesterségesintelligencia-eszközök még nem tudnak ezzel a rugalmassággal tanulni – ha egy rendszer megtanul tortát sütni, majd megtanul kekszet sütni, gyakran elfelejti, hogyan kell tortát készíteni. Ez az úgynevezett „katasztrofális felejtés” jelensége.
Amennyiben sikerülne a kompozicionalitást az MI-rendszerekbe is beépíteni, az intelligens gépeknél is megjelennének a fokozatos, egymásra épülő tanulási képességek. Az elv a gyógyászatban is hasznos lehet: bizonyos idegrendszeri és pszichiátriai problémák, például a skizofrénia vagy az obszesszív-kompulzív zavar is összefügghet azzal, hogy az agy nehezen építi újra meglévő kognitív elemeit.
Ha sikerül megfejteni, miként képes az agy rugalmasan újraszervezni és alkalmazni a meglévő tudást, az komoly előrelépést hozhat a mesterséges intelligencia fejlesztésében és új terápiák kidolgozásában is.
