Wissenschaftler versuchen, „Träume“ aus künstlicher Intelligenz zu erschaffen

Startseite Nachrichten 行业新闻 Wissenschaftler versuchen, „Träume“ aus künstlicher Intelligenz zu erschaffen

2024-03-13 807

Laut einem Bericht des deutschen Magazins „Der Spiegel“ vom 1. März „träumt“ die künstliche Intelligenz (KI) der italienischen Informatikerin Simone Palazzo manchmal von seltsamen Dingen. Zu seinen Träumen zählen möglicherweise ein Lastwagen mit Ozelot-Muster und ein Spielzeugauto mit Hundekopf oder ein Liegestuhl mit einer übergroßen Tasse dunklem Bier auf dem Sitzkissen. Palazzo versetzt seine KI gelegentlich in einen Schlafmodus, weil er hofft, dass sie gründlicher lernt.

Schlaf ist für das menschliche Überleben entscheidend. Wenn das Gehirn schläft, konsolidiert es unbewusst das in den vorangegangenen Stunden erworbene Wissen und die Erfahrungen, kategorisiert Informationen und speichert wichtige Details im Langzeitgedächtnis. Es wird vermutet, dass Träume beim Speichern von Erfahrungen helfen. Die genaue Funktion von Träumen ist jedoch noch nicht geklärt.

Im Gegensatz zum Menschen ermüden die künstlichen neuronalen Netze der KI nie und erfordern weder Ruhe noch Schlaf. Allerdings leiden sie unter Gedächtnisstörungen: Nachdem ihnen eine neue Aufgabe beigebracht wurde, vergessen sie oft zuvor erlernte Fähigkeiten. Palazzo sagte: „Wir trainieren ein Modell zunächst mit Bildern von Hunden und Leoparden und zeigen ihm dann Bilder von Pandas und Giraffen, und es könnte plötzlich nicht mehr zwischen Hunden und Leoparden unterscheiden.“ Experten nennen diese Situation „katastrophales Vergessen“.

Palazzo und sein Kollege Concetto Spampinato, beide von der Universität Catania, entwickeln KI-Modelle für medizinische Anwendungen. Sie trainieren diese Modelle, um Röntgenaufnahmen von Zähnen zu analysieren oder anhand von Bildern verschiedene Hauterkrankungen zu diagnostizieren. „Katastrophales Vergessen“ ist ein Problem: Wenn die KI beim Erlernen eines neuen klinischen Bildes frühere Bilder vergisst, hilft das niemandem. Können die Ergebnisse der Schlafforschung auch zur Verbesserung von Maschinen genutzt werden?

In ihrem Experiment simulierten Palazzo und Spampinato Wach- und Schlafstadien. Zunächst wurde das Modell wie eine normale KI im Wachzustand trainiert: Forscher gaben Bilder von Papageien oder Fröschen in das neuronale Netzwerk ein. Anschließend verband das neuronale Netzwerk künstliche Neuronen und lernte, die Bilder zu erkennen. Auf diese Weise konnte es, wenn es andere Bilder mit Papageien oder Fröschen sah, diese sicher identifizieren.

Im zweiten Schritt versetzen Forscher das System durch Computerbefehle in einen schlafähnlichen Zustand. Sie zeigten ihm keine neuen Bilder mehr, sondern nur noch Bilder, die er schon einmal gesehen hatte. Dieser sich wiederholende Vorgang schien so, als würde die Maschine Bilder aus dem Speicher abrufen. Palazzo sagte, dass diese Methode das bereits im neuronalen Netzwerk erlernte Wissen verstärken kann.

Schließlich würde das neuronale Netzwerk im Traummodus einige gemischte Bilder sehen, beispielsweise ein Sofa und einen Bierkrug oder einen Ozelot und einen Lastwagen. Palazzo hofft, dass das System dadurch auf die Aufnahme neuer Erkenntnisse vorbereitet wird. Um dies zu erreichen, hielt er das neuronale Netzwerk über einen längeren Zeitraum in einem schlafähnlichen Zustand: Insgesamt dauerte die Schlafphase etwa 50-mal so lange wie die Wachphase.

Der Mensch wollte schon immer Maschinen nach seinem eigenen Bild erschaffen. Palazzo setzt sich außerdem dafür ein, die Funktionen des menschlichen Gehirns originalgetreu nachzubilden. Allerdings ist dieser Ansatz unter Informatikern umstritten. Der britische KI-Experte Andrew Rogoyski schrieb im Magazin „New Scientist“, dass das menschliche Gehirn das Ergebnis einer Millionen Jahre langen Evolution sei und somit einen biologischen Kompromiss zwischen Leistung und Energieverbrauch darstelle.

Ob die KI von Palazzo wirklich „schläft“ und „träumt“, ist möglicherweise noch umstritten. Wie Palazzo selbst zugibt, kann das neuronale Netzwerk seines Modells nicht wie ein Mensch lernen und auch keine Traumbilder von alleine erzeugen; Vielmehr werden sie von italienischen Forschern in einem KI-gesteuerten Bildgenerator erstellt.

Das italienische Forschungsteam hat kürzlich vorläufige Ergebnisse des Schlafexperiments veröffentlicht. Unabhängige Experten prüfen derzeit die Ergebnisse. Je nach Modell können im Schlaf-Wach-Zyklus trainierte KI-Netzwerke eine Steigerung der Bilderkennungsgenauigkeit um bis zu 12 % erreichen. Dementsprechend nimmt auch die Häufigkeit des „katastrophalen Vergessens“ ab. Palazzo nennt es „eine deutliche Verbesserung“.

QQ 图片 20240308103311.jpg

Zurück

Lassen Sie nicht zu, dass intelligente Haushaltsgeräte ältere Menschen „verwirren“.

Weiter

Grüne Technologie gibt starke Impulse für das Wirtschaftswachstum in China