Стерлеград » Общество » Ученые объяснили, как стали возможны генеративные процессы в мозге человека

Ученые объяснили, как стали возможны генеративные процессы в мозге человека

03:13, 23 января 2024
Ученые объяснили, как стали возможны генеративные процессы в мозге человека
Тематическое фото. © pixabay.com
Ученые из Университетского колледжа Лондона (UCL) совершили прорыв в понимании работы человеческого мозга, особенно в аспекте воображения и эпизодической памяти. По данным, опубликованным в издании Nature Human Behaviour, было установлено, что процессы, протекающие в мозге при воображении, удивительно схожи с механизмами искусственного интеллекта, такого как обученные генеративные нейронные сети, способные генерировать новые изображения.

Исследователи отметили ключевую роль эпизодической памяти, хранящей автобиографические данные, включая время и местоположение событий. В отличие от семантической памяти, связанной с фактами и знаниями, эпизодическая память формируется благодаря усилению сигналов между нервными клетками в гиппокампе, что приводит к долговременной потенциации. Особенностью эпизодической памяти является ее конструктивный характер, предполагающий реконструкцию прошлого, а не простое копирование воспоминаний.

Центральным в процессе формирования и хранения воспоминаний является гиппокамп. Важную роль играет процесс системной консолидации, происходящий во время отдыха, при котором воспоминания перемещаются в некортекс. Параллельно осуществляется семантизация, превращающая часть воспоминаний в более абстрактные понятия. Тем не менее, механизмы, лежащие в основе эпизодической памяти и ее взаимодействия с семантической памятью, до сих пор остаются недостаточно изученными.

Новое исследование UCL базируется на гипотезе о том, что консолидированные воспоминания могут быть представлены в форме генеративной нейронной сети, аналогичной современным системам, таким как GPT или Midjourney, которые способны генерировать тексты и изображения. В экспериментах использовались нейронные сети, имитирующие функции гиппокампа и неокортекса. Автоассоциативная сеть, моделирующая гиппокамп, обучалась воспроизводить входные данные, которые затем использовались для тренировки генеративных нейронных сетей - вариационных автоэнкодеров.

Исследование продемонстрировало, что человеческий мозг способен формировать эффективные концептуальные представления сцен, акцентируя внимание на их смысле, а не деталях. Это позволяет не только воссоздавать запомненные сцены, но и генерировать новые, лежащие в основе человеческого воображения. Полученные данные также помогают понять, как происходит генерация сцен при планировании будущего и почему существующие воспоминания часто содержат неточности.
Популярное