Sztucznie wyhodowane neurony nauczyły się gry w Ponga. W 5 minut
Bez bodźców wzrokowych ani kończyn - tak właśnie australijskim naukowcom udało się nauczyć wyhodowane w warunkach laboratoryjnych gry w kultowego Ponga. Swym wynikiem sieć neuronowa nie odstawała od człowieka, zawstydzając sztuczną inteligencję. A to nie jest jedyna gra, którą naukowcy wykorzystali w eksperymencie.
Neuronauka to fascynująca dziedzina, która wciąż skrywa wiele tajemnic i stawia wiele pytań. Wydawać by się mogło, że do rozwiązania wielu problemów potrzebne są nieetyczne zabiegi pokroju lobotomii. Jednak jak udowadniają australijscy naukowcy, czasami wystarczy jedynie szalka Petriego i kultowa gra z lat 70.
Jak mówi Brett Kagan, główny autor badania, neurony są blokiem wyjściowym dla uogólnionej inteligencji. Badacze z Cortical Labs w Melbourne chcieli sprawdzić, w jaki sposób mogą wejść w interakcję z neuronami. Sprawdzili to poprzez podłączenie wyhodowanych w laboratorium neuronów do komputera i udostępnienie im gry Pong.
Neurony nauczyły się gry w Ponga
Uczeni rozpoczęli od wyhodowania w warunkach laboratoryjnych komórek mózgowych. Dzięki materiałowi pobranemu z komórek macierzystych oraz embrionów myszy udało im się wyhodować w sumie osiemset tysięcy neuronów. W dalszej kolejności podłączyli oni ową sieć neuronową do komputera. Naukowcy podłączyli neurony do komputera w taki sposób, że otrzymywały one informację zwrotną o tym czy ich ruchy doprowadziły do odbicia piłeczki, czy nie.
Następnie badacze zaczęli obserwować tak grę jak i aktywność neuronów. Udało im się zaobserwować, że w momencie, gdy komórki nerwowe pomyślnie odbiły piłeczkę, ich aktywność wzrastała. Gdy piłka przeleciała nietrafiona, komputer "krytykował" ruchy neuronów wysyłając im odpowiednie sygnały, a te wraz z upływem czasu i kolejnymi "komentarzami" ze strony komputera doskonaliły swój styl gry.
Jak mówi Kagan, naukowcy wybrali Ponga ze względu na jego prostotę, ale i jego powszechną znajomość wśród niemalże wszystkich ludzi na świecie.
"Nieprzewidywalny bodziec był aplikowany do komórek, a system jako całość reorganizował swoją aktywność, aby lepiej grać w grę i zminimalizować przypadkową odpowiedź ze strony neuronów. Można też pomyśleć, że samo granie w grę, uderzanie w piłkę i otrzymywanie przewidywalnych bodźców, z natury tworzy bardziej przewidywalne warunki."
- powiedział Brett Kagan
Zdaniem badaczy, szybki postęp neuronów w nauce gry w Ponga tkwi w tzw. zasadzie wolnej energii. W myśl tej zasady mózg dostosowuje się do otaczających go warunków poprzez zmianę sposobu, w jaki postrzega świat lub poprzez zmianę wykonywanych czynności.
Co ciekawe, Pong nie jest jedyną grą, którą uczeni wykorzystali przy badaniu sposobów wejścia w interakcję z neuronami. Przy wykorzystaniu tej samej metody, australijscy naukowcy nauczyli grać neurony w Dino Game - popularną grę, która dostępna jest w Google Chrome przy wyświetlaniu błędu o braku połączenia z internetem lub po wpisaniu w pasek adresu chrome://dino.
Ze względu na specyfikę gry, była ona dla neuronów większym wyzwaniem niż Pong, lecz mimo to uczeni zauważyli "kilka niezłych wstępnych wyników".
Osiągnięcia tego eksperymentu pozwolą naukowcom rozwijać kolejne środowiska do badania wejścia w interakcję z neuronami. Ich zdaniem badania w tym kierunku modelowania chorób, odkrywania leków i poszerzaniu obecnego zrozumienia tego, jak działa mózg i jak powstaje inteligencja.
Sztuczne neurony szybsze niż sztuczna inteligencja
Pong jest jedną z najczęściej wykorzystywanych gier do testowania możliwości sztucznej inteligencji w tzw. nurcie uczenia przez wzmacnianie. Uczenie przez wzmacnianie, w przeciwieństwie do większości metod uczenia maszynowego nie wykorzystuje zbioru danych, lecz metodę prób i błędów, dążąc do jak największej nagrody. W przypadku Ponga nagrodą jest odbicie piłeczki w taki sposób, aby nie udało się jej odbić przeciwnikowi - czyli główny cel gry.
Jednakże w obecnych warunkach sztuczna inteligencja potrzebuje około 90 minut, aby nauczyć się grać w Ponga w ramach uczenia przez wzmacnianie. Neuronom wyhodowanym przez australijskich naukowców zajęło to jedynie pięć minut.
