谷歌人工智能团队打造网格细胞AI,实现虚拟老鼠为自己导航!

当我们在脑海中为两个地点导航时,其活动极为复杂,这可以说是人类的某种天性和本能。然而现在,谷歌(Google)人工智能团队DeepMind联合伦敦大学学院神经科学家,训练出了这样的人工智能(AI),能够帮助我们理解自己的思维。

我们知道,DeepMind也是阿尔法狗和阿尔法元背后的研发团队。他们在征服围棋世界后,仍不断向前迈进。相关研究已于5月9日发表在学术期刊《自然(Nature)》上。科学家通过所谓的深度学习技术(受大脑结构启发的AI),训练一只由计算机模拟的老鼠追踪自己在虚拟环境中的位置。

研究人员表示,这项研究展示了强大的人工智能算法如何帮助传统的神经科学研究,测试关于大脑运作的理论。当然,这种新思路并不会让神经科学家失业。

新型AI配备了虚拟的专用脑神经细胞,也就是网格细胞(grid cells)。它可以在虚拟迷宫中轻松解决并规划新的路线。 Nature上刊出的论文表明,动物大脑中的网格细胞在路径规划中起着关键作用。

来自德克萨斯大学奥斯汀分校的计算神经科学家Ingmar Kanitscheider表示,“这是理解我们自己大脑导航神经回路的重大进步”。

此前,挪威研究小组曾发现大鼠可通过网格细胞追踪其位置,并能够将虚拟六边形晶格投影到动物所在环境。他们也因此获得了2014年诺贝尔生理学或医学奖。这些细胞也同样在人类身上被发现,神经科学家怀疑它们不仅可以帮助哺乳动物建立一个内部坐标系,还可以规划点与点之间的直接路径。

为了验证这个想法,伦敦大学学院的神经科学家Caswell Barry和Google DeepMind的研究人员创建了一个AI,其中包含虚拟神经细胞或神经元,其活动类似于真实网格细胞。研究团队在系统到达目的地时给予系统奖励信号,从而训练人工智能对虚拟迷宫进行导航。

该人工智能系统在解决虚拟迷宫问题上已经击败了一名人类专家,在训练中也比其他人工神经网络更加精确。当一扇门打开,提供出穿越迷宫的快捷方式时,新的AI能够采用更直接的路线。相比之下,没有人造网格细胞的人工智能系统则忽略了敞开的门,并且选取了更长的路线。

从这些发现中我们可以看出:网格细胞不仅能够帮助哺乳动物在时间和空间维度上为自己定向,还能帮助动物制定出通往目的地的最直接路径。研究人员认为,这样的人工智能应该也是测试其他神经科学理论的“强有力工具”。基于效仿大脑不同区域的人工神经网络的虚拟实验,最终可能将取代一些动物试验。

当然,利用AI来研究大脑存在其局限性。约翰·霍普金斯大学的神经科学家Francesco Savelli指出,由于该系统的目的在于自发式学习,所以研究人员不能识别系统为什么会做出某项具体决定。虚拟网格细胞显然有助于AI更有效地导航,但AI究竟如何使用这些网格细胞还不够完全清楚。

  • 发表于:
  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180510A0KD3A00?refer=cp_1026
  • 腾讯「云+社区」是腾讯内容开放平台帐号(企鹅号)传播渠道之一,根据《腾讯内容开放平台服务协议》转载发布内容。
  • 如有侵权,请联系 yunjia_community@tencent.com 删除。

扫码关注云+社区

领取腾讯云代金券