Обратное распространение — алгоритм, лежащий в основе глубокого обучения, — но новое исследование предполагает, что мозг может его не использовать, несмотря на то, что представления в искусственных и биологических системах зрения выглядят схожими.
Исследование
Под руководством Жозефины Раугель из Meta и в сотрудничестве с учеными из нескольких учреждений исследовательская группа использовала фМРТ и МЭГ-записи реакций человеческого мозга на естественные изображения. Они сравнили, насколько хорошо прямые активации — стандартный поток сигналов через нейронные сети — и обратные градиенты (сигналы ошибки, используемые для обучения) предсказывают активность мозга в восемнадцати моделях зрения, включая самообучающуюся DINOv3.
Они обнаружили, что обратные градиенты могут надежно предсказывать сигналы мозга в высшей зрительной коре и при более поздних латентностях обработки. Однако пространственная и временная организация этих градиентов не соответствовала иерархии зрительной обработки человека. В частности, порядок вычисления градиентов (от более поздних слоев к более ранним) и их пространственное расположение расходились с временной и пространственной иерархией, наблюдаемой в мозге. Это говорит о том, что хотя конечные представления могут совпадать, механизмы обучения, которые их формируют, различаются.
Почему это важно
Годами исследователи спорили, использует ли мозг обратное распространение. Это исследование предоставляет убедительные доказательства против этого, по крайней мере для зрительного обучения. Результат подразумевает, что глубокие нейронные сети — мощные инструменты для прогнозирования активности мозга, но они не являются точными моделями того, как мы учимся. Понимание истинных правил обучения мозга может вдохновить на создание более эффективного, биологически правдоподобного ИИ и пролить свет на когнитивные сильные стороны и проблемы у человека.
Что вы можете сделать
Ваш мозг, вероятно, использует другой алгоритм, чем ИИ — более гибкий, менее требовательный к данным и более энергоэффективный. Чтобы поддерживать свои механизмы обучения в тонусе, занимайтесь разнообразными когнитивными задачами: головоломками, освоением новых навыков, социальным взаимодействием и физическими упражнениями. Эти занятия способствуют нейропластичности и могут задействовать уникальные процессы обучения мозга.
Источник: arXiv q-bio.NC
Хотите узнать свой мозг? Пройдите наш бесплатный адаптивный IQ-тест или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.
