دانشمندان مغز مصنوعی با توانایی یادگیری ارتباط کلامی ساختند

آیا تا به حال سعی کرده‌اید با رباتی همچون CleverBot چت کنید، به فاصله کمی از گفت و گوی خود متوجه خواهید شد این مکالمه حالت طبیعی نداشته و کاملا بدون احساس است. اما اگر همین ربات مجهز به نورون‌های عصبی مصنوعی بود، آن‌گاه اوضاع رنگ و بوی دیگری به خود می‌گرفت. در حدود 86 میلیارد نورون در مغز انسان‌ها، 760 میلیون نورون در مغز گربه و 16 میلیون نورون در مغز قورباغه وجود دارد. این نورون‌ها کمک می‌کنند که مغز موجودات به خوبی با محیط اطراف به تعامل بپردازد. به‌تازگی پژوهش‌گر ایتالیایی دانشگاه ساساری ایتالیا پروفسور بورونو گلوسیو همراه با محققان دانشگاه انگلستان موفق به ساخت مغز مصنوعی با دو میلیون نورون شبیه‌سازی شده‌اند. این مغز مصنوعی در مقایسه با مغز دیگر مخلوقات این کره خاکی همچون زنبور عسل، سوسک و خرچنگ دریایی از نورن‌های بیشتری برخوردار است. اما نکته‌ای که این مغز مصنوعی را حائز اهمیت می‌سازد به فرآیند یادگیری و آموزش این شبکه عصبی باز می‌گردد. طراحی این مغز مصنوعی به اندازه‌ای پیشرفته است که به محققان اجازه می‌دهد بر پایه ارتباط کلامی به این مغز مصنوعی آموزش دهند. این مغز حیرت‌انگیز آنابل (ANNABELL) نام دارد. آنابل سرنام Artificial Neural Network with Adaptive Behavior Exploited for Language Learning است.

پردازش زبان طبیعی

طراحی این شبکه عصبی شباهت بسیار زیادی به مغز انسان‌ها دارد. به‌طوری که برای انجام فرآیندهای پیچیده‌ از مکانیزم ارتباط کلامی و استدلال استفاده می‌کند. جالب آن‌که فرآیند یادگیری و توسعه مهارت‌های این مغز مصنوعی شباهت زیادی به مغز انسان‌ دارد. مغز انسان‌ها همانند کامپیوترها نیست که با استفاده از برنامه‌ها یا قوانین خاص و مشخصی کار کند. مغز انسان با مجموعه مهارت‌های شناختی سعی می‌کند تعامل مناسبی با محیط پیرامون خود برقرار کرده و به مرور زمان رشد پیدا کند. همان‌گونه که این مغز مصنوعی منحصر به فرد است، آزمایش‌های انجام گرفته روی این مغز نیز در نوع خود منحصر به فرد به شمار می‌روند. در روش‌های مرسوم مجموعه‌ای از علوم رفتاری و شناختی در قالبی مشخص در اختیار شبکه‌های عصبی قرار می‌گیرد. به عبارت ساده‌تر یک بانک‌اطلاعاتی اولیه در اختیار شبکه عصبی قرار می‌گیرد و این شبکه عصبی بر اساس این بانک‌اطلاعاتی مهارت خود را گسترش می‌دهد؛ اما آنابل تنها از طریق ارتباط کلامی با انسان‌ها و بدون هیچ‌گونه دانش قبلی فرآیند یادگیری را پشت سر می‌نهد.

این مغز مصنوعی چگونه کار می‌کند؟

این شبکه به دو شیوه فرآیند یادگیری را پشت سر می‌نهد. روش اول شکل‌پذیری سیناپسی (Synaptic plasticity) است. در این روش اگر دو نورون در یک زمان فعال باشند، توانایی برقراری ارتباط مؤثر با یکدیگر را خواهند داشت. روش دوم بر پایه دروازه عصبی (Neural gating) کار می‌کند. در این روش تعداد مشخصی از نورون‌ها به عنوان سوییچ‌های روشن و خاموش در نظر گرفته می‌شوند. ترکیب این دو روش، به شبکه عصبی اجازه می‌دهد روی سیگنال‌هایی که سوییچ‌ها را روشن یا خاموش می‌کنند و همچنین بر جریان اطلاعاتی که مابین بخش‌های مختلف مغز مجازی رد و بدل می‌شود کنترل داشته باشد.

 بعد از آن‌که بانک‌اطلاعاتی از جملات و لغات اشباع شد، آنابل به قدرتی می‌رسد که توانایی پاسخ‌گویی به 85 درصد تا 95 درصد از سؤالات مختلف که از او پرسیده می‌شود را خواهد داشت. به‌طور مثال اگر از آنابل سؤال کنید چه تعداد بازی انجام داده است؟ به شما پاسخ خواهد داد: «من Space Invaders، Pac Man و سه بازی دیگر را انجام داده‌ام.» آن‌گونه که مجله دیسکاوری گزارش داده است بخش قابل توجهی از رفتار این مغز مصنوعی شباهت زیادی به انسان‌ها را دارد، هر چند برای آن‌که رفتارش عینا شبیه به انسان‌ها باشد راه طولانی در پیش دارد. این تیم در نظر دارد بعد از آزمایش موفقیت‌آمیز این شبکه عصبی آن‌را روی یک ربات مستقر کند. این کار باعث می‌شود، شبکه عصبی محیط اطراف خود را مشاهده کرده (به عبارت دقیق‌تر درک کرده) و فرآیند یادگیری آن به شیوه طبیعی‌تری گسترش یابد.