Tutkimus osoitti, että ihmiset ja tekoälyjärjestelmät käyvät läpi samanlaisia kielentulkinnan vaiheita ja käsittelevät sanoja käyttäen lähes samoja sääntöjä. Jerusalemissa sijaitsevan Juutalaisen yliopiston tekemän tutkimuksen tulokset voivat muuttaa mielen ja teknologian vuorovaikutuksen tulevaisuutta.
Sisällysluettelo
Pyrkiessään ymmärtämään, miten ajattelemme ja käsittelemme sanoja, tiede tarkastelee aivoja ja teknologiaa usein vastakkaisista näkökulmista. Uusi tutkimus kuitenkin viittaa siihen, että nämä kaksi maailmaa, biologinen ja keinotekoinen, voivat olla paljon enemmän yhteistä kuin aiemmin on ajateltu.
Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat hämmästyttävän yhtäläisyyden siinä, miten ihmiset ja tekoäly tulkitsevat kieltä, valaisten salaperäistä universaalia mekanismia, jonka avulla ymmärrämme kuulemamme.
Ainutlaatuinen koe: ihminen ja tekoäly mikroskoopin alla.
Juutalaisen yliopiston Jerusalemissa äskettäin tekemä ja Nature Communications -lehdessä julkaistu kansainvälinen tutkimus osoitti, että ihmisen aivot käsittelevät kieltä hierarkkisessa järjestyksessä, joka on samanlainen kuin nykyaikaisissa tekoälyn malleissa. Tämä löytö haastaa perinteiset kielten ymmärtämisen teoriat ja tarjoaa uuden tietolähteen neurobiologialle.
Tohtori Ariel Goldsteinin johtama projekti, jossa olivat mukana tohtori Mariano Shain Google Researchista sekä professorit Uri Hasson ja Eric Ham Princetonin yliopistosta, oli koe, jossa osallistujat kuuntelivat 30 minuutin podcastia ja heidän aivojensa toimintaa rekisteröitiin elektrokortikografian avulla.
Tiimi poimi vektorigrafiat kontekstista näistä tekoälymalleista ja käytti lineaarisia malleja ennustaakseen hermosolujen reaktioita ajassa. Tutkimus osoitti, että tekoälymallien monitasoinen hierarkia vastaa aivojen kielenkäsityksen ajallista dynamiikkaa.
Tämä tarkoittaa, että tutkijat havaitsivat, että sekä tekoälyssä että ihmisen aivoissa kielen ymmärtäminen tapahtuu vaiheittain: ensin käsitellään yksinkertaiset yksityiskohdat ja sitten lisätään monimutkaisemmat aspektit, samassa järjestyksessä molemmissa järjestelmissä.
Kerrokset ja aika: yleinen kartta kielen ymmärtämiselle
Yksi keskeisistä tuloksista oli korrelaatio tekoälymallien käsittelykerrosten ja aivojen aktiivisuuden välillä. Varhaiset hermosolujen reaktiot vastasivat mallien ensimmäisiä kerroksia, jotka havaitsevat sanojen yksinkertaiset piirteet.
Samaan aikaan syvemmät kerrokset, jotka vastaavat kontekstin, sävyn ja merkityksen integroinnista, vastasivat myöhempää aivojen toimintaa alueilla, jotka vastaavat korkean tason kielellisestä käsittelystä, kuten Brokin alueella (dominoiva alue otsalohkossa, yleensä vasemmalla puolella, joka on tärkeä puheen tuottamiselle).
Tämä yhteensopivuus havaittiin tarkkana ajallisena sekvenssinä: Broca-alueen huippureaktio ilmeni myöhemmin ja vastasi AI-mallien syvimpien kerrosten aktivoitumista. Tiedot osoittivat vahvan korrelaation mallin syvyyden ja aivojen tietojenkäsittelyikkunan välillä kielen ymmärtämisen aikana.
Vuosikymmenien ajan lingvistiikan ja neurobiologian hallitsevat teoriat ovat väittäneet, että aivot käsittelevät kieltä symbolisten sääntöjen ja jäykkien rakenteiden mukaisesti. Tämän tutkimuksen tulokset ovat ristiriidassa tämän lähestymistavan kanssa ja viittaavat siihen, että aivojen tietojenkäsittely on dynaamisempaa ja kontekstuaalisempaa, ja merkitys muodostuu asteittain, kerroksittain, eikä kiinteiden sääntöjen mukaisesti.
Avoin resurssi tieteelle ja uusille hypoteeseille
Lisäksi, kun verrattiin tekoälyyn perustuvia ennusteita perinteisiin symbolisiin lähestymistapoihin, havaittiin, että tekoälyn avulla saadut kontekstuaaliset vektoriesitykset ennustavat todellista aivojen toimintaa tarkemmin kuin klassiset kieliyksiköt, kuten foneemit (yksittäiset äänteet, joilla ei ole omaa merkitystä, esimerkiksi ”p” sanassa ‘duck’) ja morfeemeja (pieniä merkityksellisiä sanan osia, kuten ”-s” monikkomuodossa sanassa ”children”). Aivot integroivat merkityksen paljon sujuvammin ja kontekstuaalisemmin kuin aiemmin oletettiin.
Tieteellisen edistyksen edistämiseksi tutkimuksen tekijät ovat julkaisseet tietokannan, joka yhdistää hermosolujen tallenteet ja tekoälymalleilla saadut kielelliset ominaisuudet.
Tämä resurssi toimii perustana asiantuntijoille ympäri maailmaa, antaen heille mahdollisuuden testata kielellisen tiedon käsittelyn teorioita ja kehittää laskennallisia malleja, jotka heijastavat tarkemmin ihmisen kognitiivisia prosesseja.
Tämän tietokannan julkaiseminen mahdollistaa aivojen toiminnan suoran vertailun tekoälyn tuottamiin kuviin, mikä edistää uusien hypoteesien syntymistä ja testaamista tällä alalla.
Huolimatta ihmisen aivojen ja tekoälyjärjestelmien erilaisesta rakenteesta, molemmat järjestelmät etenevät vähitellen kohti kielen ymmärtämistä seuraamalla hierarkkista ja vaiheittaista prosessia, mikä uudelleenmäärittelee neurotieteen ja teknologian välisiä rajoja.
