RW Space

Системы искусственного интеллекта (ИИ) уже намного опережают нас в определенных областях (например, при игре в го или обработке огромных наборов данных). через несколько месяцев после нашего рождения.

Например, даже маленькие дети инстинктивно знают, что один объект, на короткое время проходящий за другим, не должен исчезать и снова появляться в другом месте. Увидев такое волшебное действие, дети начинают действовать с удивлением.

Но такое простое правило непрерывности, наряду с другими основными физическими законами, не было столь интуитивно понятным для ИИ. Теперь новое исследование представляет искусственный интеллект под названием PLATO, который был вдохновлен исследованиями о том, как учатся младенцы, и может думать так же, как человеческий ребенок.

PLATO расшифровывается как «Обучение физике посредством автоматического кодирования и отслеживания объектов». он был обучен с помощью серии закодированных видеороликов, предназначенных для представления тех же базовых знаний, которые младенцы получают в первые несколько месяцев жизни.

«К счастью для нас, психологи, занимающиеся вопросами развития, потратили десятилетия на изучение того, что младенцы знают о физического мира и каталогизации различных компонентов или концепций, которые входят в физическое понимание, — говорит нейробиолог Луис Пилото из исследовательской лаборатории искусственного интеллекта DeepMind в Великобритании.

«Расширяя их работу, мы создали и открыли набор данных понятий. Этот синтетический набор видеоданных черпает вдохновение из оригинальных экспериментов по развитию для оценки физических понятий в наших моделях.»

Есть три ключевых понятия, которые мы все понимаем с самого раннего возраста: постоянство (объекты горе не исчезают внезапно); твердость (твердые объекты не могут проходить друг сквозь друга); и непрерывность (объекты перемещаются в пространстве и времени согласованным образом).

Набор данных, созданный исследователями, охватывал эти три понятия, а также два дополнительных: неизменность (свойства объекта, такие как форма, не т изменить); и направленная инерция (объекты движутся в соответствии с принципами инерции).

Эти концепции были переданы через клипы шаров, падающих на землю, отскакивающих друг от друга, исчезающих за другими объектами, а затем повторное появление и так далее. Обучив PLATO этим видео, следующим шагом было его тестирование.

Когда ИИ показывали видео с «невозможными» сценариями, противоречащими изученной физике, PLATO выражал удивление (или эквивалент ИИ это): он был достаточно умен, чтобы признать, что произошло что-то странное, нарушающее законы физики.

Это произошло и после относительно коротких периодов обучения, в некоторых случаях всего 28 часов. С технической точки зрения, как и в исследованиях младенцев, исследователи искали доказательства сигналов нарушения ожиданий (VoE), показывающие, что ИИ понимает концепции, которым его учили.

«Наш объектно-ориентированный модель продемонстрировала устойчивые эффекты VoE во всех пяти изученных нами концепциях, несмотря на то, что она была обучена на видеоданных, в которых конкретных событий зондирования не происходило», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.

Команда провела дополнительные тесты. , на этот раз с использованием объектов, отличных от тех, что были в обучающих данных. Опять же, PLATO продемонстрировал твердое понимание того, что должно и не должно происходить, продемонстрировав, что он может учиться и расширять свои базовые учебные знания.

Однако PLATO не совсем соответствует уровню трехмесячный ребенок еще. ИИ меньше удивлялся, когда ему показывали сценарии без каких-либо объектов или когда модели тестирования и обучения были похожи.

Более того, видео, на которых обучался PLATO, содержали дополнительные данные, которые ему помогали. распознавать объекты и их движение в трех измерениях.

Похоже, что для получения полной картины все еще требуются некоторые встроенные знания, и этот вопрос «природа против воспитания» — это то, над чем ученые-эволюционисты все еще задаются вопросом. у младенцев. Исследование может дать нам лучшее понимание человеческого разума, а также помочь нам создать лучшее представление о нем с помощью ИИ.

«Наша работа по моделированию представляет собой доказательство концепции, демонстрирующее, что, по крайней мере, некоторые центральные понятия в интуитивной физике могут быть приобретены с помощью визуального обучения», — пишут исследователи.

«Хотя исследования некоторых доразвитых [родившихся в продвинутом состоянии] видов показывают, что определенные основные физические понятия могут присутствовать с рождения, у данные свидетельствуют о том, что интуитивные физические знания появляются в раннем возрасте, но на них может влиять визуальный опыт».

Исследование опубликовано в журнале Nature Human Behaviour.