هوش‌مصنوعی جدید با قابلیت تفکر مانند نوزاد انسان

دانشمندان نوعی هوش‌مصنوعی ساخته‌اند که این‌گونه به نظر می‌رسد می‌تواند بعضی از مفاهیم پایه‌ای فیزیک را مانند یک کودک انسان یاد بگیرد.

سیستم‌های هوش‌مصنوعی در بعضی زمینه‌ها بسیار جلوتر از ما هستند برای نمونه هوش‌مصنوعی در بازی Go یا جمع‌آوری مجموعه‌های عظیمی از داده‌ها بسیار بهتر از ما انسان‌ها عمل می‌کند. با این تفاصیل، در جنبه‌هایی دیگر، هوش‌مصنوعی هنوز به مقدار زیادی از انسان‌ها عقب‌تر است. حتی از یک کودک انسان چند ماهه.
برای همین در بیشتر این مسئله باید گفت که حتی نوزادان کوچک نیز به‌صورت غریزی می‌دانند که وقتی جسمی برای مدت کوتاهی از پشت جسم دیگری عبور می‌کند، نباید به یک‌باره ناپدید شود، بلکه بایستی درجای دیگری بعد از رد شدن از پشت جسم دوم، ظاهر شود. بچه‌های چند ماهه با دیدن این اتفاق جادویی ( دور از انتظار حتی برای دنیای ذهنی نوزادانه‌ی آن‌ها )، واکنش‌های حاکی از تعجب از خود بروز می‌دهند.
فهم و درک این قضیه ساده در کنار بعضی از قوانین فیزیکی، برای هوش‌مصنوعی چندان هم شهودی و بدیهی نبوده است. اکنون گروهی از دانشمندان در طی یک مطالعه‌ی جدید، نوعی هوش‌مصنوعی به نام PLATO را با الهام از تحقیقات انجام شده در مورد نحوه‌ی یادگیری نوزادان معرفی کرده‌اند.

plato مخفف (  Physics Learning through Auto-Encoding and Tracking Objects) یادگیری فیزیک از طریق رمزگذاری خودکار و ردیابی اشیاء است. این هوش‌مصنوعی با اتکا به شماری ویدئوهای کدگذاری شده طراحی شده به منظور نشان دادن همان دانش اولیه‌ای که نوزادان در چند ماه اول زندگی خود دارند، آموزش داده شده است.
لوئیس پیلوتو ( عصب‌شناس از آزمایشگاه تحقیقاتی هوش‌مصنوعی دیپ‌مایند در بریتانیا ) بیان کرد:« خوشبختانه روان‌شناسان رشد دهه‌های متمادی را صرف مطالعه‌ی دانسته‌های نوزادان درمورد دنیای فیزیکی و فهرست‌بندی مواد یا مفاهیم مختلفی که به درک فیزیکی وارد می‌شوند، اختصاص داده‌اند. ما با گسترش و بسط دادن کار آن‌ها، مجموعه‌ای متن باز از داده‌های مبتنی‌بر مفاهیم فیزیکی را ساختیم. این مجموعه‌ی داده‌های ویدئویی ترکیبی از آزمایش‌های اولیه توسعه به‌منظور ارزیابی مفاهیم فیزیکی در مدل‌های ما الهام گرفته است.»

سه مفهوم کلیدی وجود دارد که همه‌ی ما از سنین پایین درکشان می‌کنیم:

• ماندگاری: اشیا به‌طور ناگهانی ناپدید نمی‌شوند
• سختی: اشیای جامد نمی‌توانند از یکدیگر عبور کنند
• تداوم: اشیا به شکلی ثابت و منسجم در فضا و زمان حرکت می‌کنند

مجموعه داده‌های تهیه شده توسط محققان، این سه مفهوم به‌علاوه‌ی دو مفهوم دیگر را پوشش می‌دهد:

• تغییرناپذیری: ویژگی‌های یک جسم از قبیل شکل آن تغییر نمی‌کند
• اینرسی جهت: اشیا به شکلی حرکت می‌کنند که با اصول اینرسی سازگار باشد

این مفاهیم از طریق ایجاد حرکت‌هایی از توپ‌هایی بیان شد که ابتدا به زمین می‌افتادند و سپس در پی جهش‌هایی از یک‌دیگر دور شده و در نهایت در پشت اشیاء دیگر ناپدید شده و سپس دوباره ظاهری می‌شدند و با تمرین دادن PLATO برای یادگیری این ویدئوها، مرحله‌ی بعدی کار دانشمندان، آزمایش آن بود.
هوش‌مصنوعی PLATO هنگام مواجه شدن با فیلم‌هایی از سناریوهای غیرممکن واکنش حاکی از تعجب از خود بروز می‌داد. از منظر عملکرد هوش‌مصنوعی این واکنش را می‌توانیم بدین صورت توضیح دهیم:« سیستم ابداعی دانشمندان به اندازه کافی هوشمند بود که تشخیص دهد اتفاق عجیبی در آن‌جا رخ داده و قوانین فیزیک به تعبیری زیرپا گذاشته شده‌اند.»
واکنش‌های سیستم بعد از دوره‌های آموزشی نسبتا کوتاهی رخ داد، آموزش‌هایی که در بعضی موارد فقط 28 ساعت طول کشیده بود. محققان از نظر فنی، درست مانند مطالعات نوزادان، به دنبال شواهدی از سیگنال‌های نقض انتظار ( VoE) بودند. آن‌ها می‌خواستند با اتکا به این سیگنال‌ها نشان دهند که هوش‌مصنوعی توانسته مفاهیم آموزش داده شده با خود را درک کند.

محققان در مقاله پژوهشی خود بیان کردند:« آن‌ها مدل مبتنی‌بر شیء ما، اثرات VoE قدرتمندی را در تمام پنج مفهومی که مورد مطالعه قرار دادیم، نشان داد.»
تیم پژوهشی در ادامه آزمایش‌های بیشتری را انجام دادند و این‌بار از اشیایی متفاوت با موارد استفاده شده در داده‌های آزمایشی استفاده کردند. PLATO بار دیگر، درک کاملی از آن‌چه که باید و نباید اتفاق می‌افتاد نشان داد و ثابت کرد که می‌تواند دانش آموزشی پایه‌ی خود را بیاموزد و گسترش دهد.
به غیر از این، باید در نظر داشت که ویدئوهای PLATO که روی آن آموزش دیده بود در برگیرنده‌ی داده‌های اضافی برای کمک به تشخیص اجسام و حرکت آن‌ها در سه بعد بود.
این‌گونه به نظر می‌آید که برای دریافت تصویر کامل به نوعی دانش درونی نیاز است. چنین نیازی یک‌بار دیگر ذهن دانشمندان را به همان چالش معروف ( طبیعت در مقابل پرورش ) که در زبان انگلیسی با تعبیر nature versus nurture از آن یاد می‌شود، معطوف می‌سازد. این همان پدیده‌ای می‌باشد که با تمام پیشرفت‌ها هنوز هم دانشمندان عرصه‌ی رشد را پیرامون نوزادان انسان به شگفتی وامی‎دارند.
تحقیقات جدید بیانگر آن است که درک بهتری از ذهن انسان پیش روی ما قرار دهد و از طرفی بتواند به ما کمک کند تا تصویر هوش‌مصنوعی بهتری از آن بسازیم.
به‌همین منظور محققان می‌گویند:« کار مدل‌سازی ما ثابت‌کننده‌ی این مفهوم است که دست‌کم برخی از مفاهیم اصلی در فیزیک شهودی را می‌توان از طریق یادگیری بصری کسب کرد. اگرچه تحقیقات در برخی از گونه‌های زودرس نشان می‌دهد که برخی از مفاهیم اولیه فیزیکی می‌توانند از بدو تولد در ذهن وجود داشته باشند، داده‌ها نشان می‌دهند که در انسان‌ها دانش فیزیک شهودی در اوایل زندگی پدیدار می‌شود ولی می‌تواند تحت تأثیر تجربه‌ی بصری هم قرار گیرد.»

محدثه خلیلیان