Объединение нейронауки, психологии и ИИ дает фундаментальную модель человеческого мышления

Прогресс в искусственный интеллект позволил создать ИИ, которые выполняют задачи, ранее считавшиеся возможными только для людей, такие как перевод языков, вождение машины, играя в настольные игры на уровне чемпионов мира, и извлечение структуры белков. Однако каждый из этих ИИ был разработан и тщательно обучен для выполнения одной задачи и способен изучать только то, что необходимо для этой конкретной задачи.

Последние ИИ, которые производят беглый текст, в том числе в разговоре с людьми, и создавать впечатляющие и уникальные произведения искусства может дать ложное впечатление о разуме на работе. Но даже это специализированные системы, выполняющие узко определенные задачи и требующие большого объема обучения.

По-прежнему остается сложной задачей объединить несколько ИИ в один, который может обучаться и выполнять множество различных задач, не говоря уже о том, чтобы выполнять весь спектр задач, выполняемых людьми, или использовать весь спектр доступного людям опыта, который уменьшает объем данных, которые в противном случае требуются для научиться выполнять эти задания. Лучшие современные ИИ в этом отношении, такие как AlphaZero и кот, может выполнять множество задач, которые подходят под одну форму, например, играть в игры. Общий искусственный интеллект (AGI) который способен решать широкий круг задач, остается неуловимым.

В конечном счете, AGI нужно уметь эффективно взаимодействовать друг с другом и людьми в различных физических средах и социальных контекстах, интегрировать широкий спектр навыков и знаний, необходимых для этого, и гибко и эффективно учиться в результате этих взаимодействий.

Создание ОИИ сводится к созданию искусственного разума, хотя и значительно упрощенного по сравнению с человеческим разумом. А чтобы построить искусственный разум, нужно начать с модели познания.

От человека к искусственному общему интеллекту

Люди обладают почти неограниченным набором навыков и знаний и быстро усваивают новую информацию, не нуждаясь в перестройке для этого. Вполне возможно, что ОИИ можно построить, используя подход, принципиально отличный от человеческого интеллекта. Однако, как три давних исследователи in AI и когнитивная наука, наш подход заключается в том, чтобы черпать вдохновение и идеи из структуры человеческого разума. Мы работаем над ОИИ, пытаясь лучше понять человеческий разум, и лучше понять человеческий разум, работая над ОИИ.

Из исследований в неврология, когнитивистике и психологии, мы знаем, что человеческий мозг не является ни огромным однородным набором нейронов, ни огромным набором специализированных программ, каждая из которых решает одну задачу. Вместо этого это набор областей с различными свойствами которые поддерживают основные когнитивные способности, которые вместе формируют человеческий разум.

Эти способности включают восприятие и действие; кратковременная память на то, что актуально в текущей ситуации; долговременные воспоминания о навыках, опыте и знаниях; рассуждения и принятие решений; эмоции и мотивация; и приобретение новых навыков и знаний из всего спектра того, что человек воспринимает и переживает.

Вместо того чтобы сосредотачиваться на конкретных возможностях изолированно, пионер ИИ Аллен Ньюэлл в 1990 году предложил разработать Единые теории познания которые объединяют все аспекты человеческого мышления. Исследователям удалось создать программы, называемые когнитивные архитектуры которые воплощают такие теории, позволяя проверять и уточнять их.

Когнитивные архитектуры основаны на нескольких научных областях с разными точками зрения. Неврология фокусируется на организации человеческого мозга, когнитивная психология — на поведении человека в контролируемых экспериментах, а искусственный интеллект — на полезных возможностях.

Общая модель познания

Мы участвовали в разработке трех когнитивных архитектур: АКТ-R,, Парить, и Сигма. Другие исследователи также занимались альтернативными подходами. Одна бумага определил около 50 активных когнитивных архитектур. Такое распространение архитектур отчасти является прямым отражением множества вовлеченных точек зрения, а отчасти является исследованием широкого спектра потенциальных решений. Тем не менее, какой бы ни была причина, это поднимает неудобные вопросы как с научной точки зрения, так и с точки зрения поиска последовательного пути к ОИИ.

К счастью, это распространение привело к тому, что поле деятельности достигло критической точки. Мы втроем обнаружили поразительную конвергенцию между архитектурами, отражающую сочетание нейронных, поведенческих и вычислительных исследований. В ответ мы инициировали усилия сообщества, направленные на то, чтобы зафиксировать эту конвергенцию способом, сходным с Стандартная модель физики элементарных частиц возникшие во второй половине 20 века.

Эта Общая модель познания разделяет человеческое мышление на несколько модулей с модулем кратковременной памяти в центре модели. Остальные модули (восприятие, действие, навыки и знания) взаимодействуют через него.

Обучение происходит не намеренно, а автоматически как побочный эффект обработки. Другими словами, вы не решаете, что хранится в долговременной памяти. Вместо этого архитектура определяет то, что изучается, основываясь на том, о чем вы думаете. Это может привести к изучению новых фактов, с которыми вы сталкиваетесь, или новых навыков, которые вы пробуете. Это также может привести к усовершенствованию существующих фактов и навыков.

Сами модули работают параллельно; например, позволяя вам что-то вспомнить, слушая и осматривая окружающую среду. Вычисления каждого модуля в значительной степени параллельны, что означает одновременное выполнение множества небольших вычислительных шагов. Например, при извлечении релевантного факта из обширной сокровищницы предыдущего опыта модуль долговременной памяти может определить релевантность всех известных фактов одновременно, за один шаг.

Путь к искусственному общему интеллекту

Общая модель основана на текущем консенсусе в области исследований когнитивных архитектур и может направлять исследования как естественного, так и искусственного общего интеллекта. При использовании для моделирования паттернов коммуникации в мозге Общая модель дает более точные результаты, чем ведущие модели нейробиологии. Этот расширяет свою способность моделировать людей— единственная система, которая, как доказано, способна к общему интеллекту — помимо когнитивных соображений, включая организацию самого мозга.

Мы начинаем видеть попытки связать существующие когнитивные архитектуры с Общей моделью и использовать ее в качестве основы для новой работы — например, интерактивного ИИ. предназначен для обучения людей к лучшему поведению в отношении здоровья. Один из нас участвовал в разработке ИИ на основе Soar, получившего название Rosie, который изучает новые задачи с помощью инструкций на английском языке от учителей-людей. Он изучает 60 различных головоломок и игр и может переносить полученные знания из одной игры в другую. Он также учится управлять мобильным роботом для выполнения таких задач, как получение и доставка посылок и патрулирование зданий.

Рози — это всего лишь один пример того, как создать ИИ, приближающийся к ОИИ через когнитивную архитектуру, хорошо описываемую Общей моделью. В этом случае ИИ автоматически обучается новым навыкам и знаниям во время общих рассуждений, которые сочетают в себе обучение естественному языку от людей и минимальное количество опыта. вычислительная мощность и огромные объемы данных.

С более широкой точки зрения ОИИ мы рассматриваем Общую модель как руководство по разработке таких архитектур и ИИ, а также как средство для интеграции идей, полученных в результате этих попыток, в консенсус, который в конечном итоге приводит к ОИИ.

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Изображение Фото: Shutterstock.com/wowowG