هوش مصنوعی سازوکار حافظه مغز انسان را کاشف کرد

محققان کالج دانشگاه‌ی لندن (یو سی ال) از یک مدل هوش مصنوعی برای شبیه‌سازی روش جذب و بازیابی اطلاعات توسط مغز استفاده کردند.

حافظه انسان در فرا‌یند‌های شناختی متنوع نقشی کلیدی دارد؛ یادگیری از محیط اطراف، بازیابی تجربیات گذشته و ایجاد سناریو‌های جدید برای تخیل و برنامه‌ریزی همه توسط حافظه امکان‌پذیر می‌شود.

این پژوهش اکنون مکانیزم حافظه انسانی را به‌تر از پیش توضیح می‌دهد.

بر اساس <a href="https://www.nature.com/articles/s41562-023-01799-z" target="_blank" rel="noreferrer noopener nofollow"مقاله منتشرشده در نیچر، پیشرفت‌های اخیر در شبکه‌های مولد هوش مصنوعی نشان می‌دهد که چگونه می‌توان اطلاعات را از ظرفیت مغز استخراج کرد تا یک خاطره خاص احیا شده و به آزادی درباره تجربیات تازه فکر کنیم.

بازیابی خاطرات پیشین به صورت مفهومی اتفاق می‌افتد؛ یعنی ترکیبی از جزئیات ذخیره‌شده در مغز و انتظار‌های ما درباره اتفاقات محتمل.

مدل محاسباتی هوش مصنوعی که محققان به کار برده‌اند، می‌تواند نشان دهد که مغز ما چگونه رویداد‌های مختلف را مشاهده و ذخیره می‌کند.

مکانیسم حافظه انسان و هوش مصنوعی

در این پژوهش محققان از یک مدل هوش مصنوعی بهره بردند. آن‌ها يقرب ۱۰ هزار تصویر متنوع را به مدل نمایش دادند تا بررسی کنند که شبکه‌های عصبی این تصاویر را چگونه در حافظه نگه می‌دارند. هر تصویر نظیر یک صحنه ساده در یک داستان بود.

دانشمندان در واقع قصد داشتند دو بخش خاص مغز انسان را بررسی کنند؛ این دو بخش هیپوکامپ و نئوکورتکس نامیده می‌شوند. هیپوکامپ بخشی حیاتی است که در تشکیل و تثبیت خاطرات و جهت‌یابی فضایی نقش دارد. نئوکورتکس نیز بر محاسبات عصبی دقیق، تفکر، ادراک و حافظه اپیزودیک متمرکز است.

در این مطالعه، شبکه هیپوکامپ مصنوعی به‌شدت هر صحنه را یاد گرفت و بازپخش کرد؛ سپس در هر بازپخش اطلاعات مشاهداتی را به نئوکورتکس انتقال داد. شبکه نئوکورتکس نیز به تدریج یاد گرفت که این صحنه‌ها را با سازمانده‌ی اطلاعات باز‌سازی نماید.

این مدل، اجزای مهم هر صحنه مانند چیدمان دیوار‌ها و اشیا را آشکار ساخت تا مغز بتواند صحنه‌های قدیمی را حفظ کرده و صحنه‌های کاملا جدیدی بسازد. این امر به مغز کمک می‌کند تا کارآمد عمل کند، زیرا نیازی نیست تمام جزئیات ریز در حافظه بماند، بلکه می‌تواند بر موارد منحصر به فرد یا متفاوت در هر موقعیت تمرکز نماید.

این پژوهش نشان می‌دهد که هنگام مرور خاطرات در طول استراحت، مغز الگو‌های تجربیات پیشین را تشخیص می‌دهد. این فرآیند اهمیتی زیاد دارد، چرا که به ما امکان می‌دهد تا مثلا اجتناب از خطر یا یافتن غذا را در آینده پیش‌بینی کنیم؛ به بیان ساده، این مطالعه با کمک هوش مصنوعی توضیح می‌دهد که مغز چگونه از تجربیات یاد می‌گیرد، آن‌ها را ذخیره کرده و از این دانش برای تفکر در مورد چیز‌های جدید یا برنامه‌ریزی برای رویداد‌های آتی بهره می‌برد.