Los científicos intentan crear "sueños" de inteligencia artificial

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2024-03-13 807

Según un informe de la revista alemana "Der Spiegel" del 1 de marzo, la inteligencia artificial (IA) de la científica informática italiana Simone Palazzo a veces "sueña" con cosas extrañas. Sus sueños pueden incluir un camión con estampado de ocelote y un coche de juguete con cabeza de perro, o una silla reclinable con un vaso enorme de cerveza oscura sobre el cojín del asiento. Palazzo ocasionalmente pone su IA en modo de suspensión porque espera que aprenda más a fondo.

El sueño es crucial para la supervivencia humana. Cuando el cerebro entra en estado de sueño, consolida inconscientemente el conocimiento y las experiencias adquiridas en las horas previas y categoriza la información, convirtiendo los detalles importantes en memoria a largo plazo. Se ha planteado la hipótesis de que los sueños ayudan a almacenar experiencias. Sin embargo, los investigadores aún no pueden explicar la función exacta de los sueños.

A diferencia de los humanos, las redes neuronales artificiales de la IA nunca se cansan y no requieren descanso ni sueño. Sin embargo, tienen deficiencias de memoria: después de que se les enseña una nueva tarea, a menudo olvidan habilidades aprendidas anteriormente. Palazzo dijo: "Primero entrenamos un modelo con imágenes de perros y leopardos, y luego le mostramos imágenes de pandas y jirafas, y de repente es posible que deje de diferenciar entre perros y leopardos". Los expertos llaman a esta situación "olvido catastrófico".

Palazzo y su colega Concetto Spampinato, ambos de la Universidad de Catania, están desarrollando modelos de IA para aplicaciones médicas. Entrenan estos modelos para analizar radiografías de dientes o diagnosticar diversas enfermedades de la piel basándose en imágenes. El "olvido catastrófico" es un problema al que se enfrentan: si la IA olvida imágenes anteriores al aprender una nueva imagen clínica, no ayuda a nadie. ¿Se pueden utilizar los resultados de la investigación sobre el sueño también para mejorar las máquinas?

En su experimento, Palazzo y Spampinato simularon las etapas de vigilia y sueño. Primero, el modelo fue entrenado en estado de vigilia como una IA normal: los investigadores ingresan imágenes de loros o ranas en la red neuronal. Posteriormente, la red neuronal conectó neuronas artificiales y aprendió a reconocer las imágenes. De esta manera, cuando veía otras imágenes que contenían loros o ranas, podía identificarlos con seguridad.

En el segundo paso, los investigadores pusieron el sistema en un estado similar al de suspensión mediante comandos de computadora. Ya no le mostraron nuevas imágenes, solo mostraron imágenes que había visto antes. Este proceso repetitivo parecía como si la máquina estuviera recuperando imágenes de la memoria. Palazzo dijo que este método puede reforzar los conocimientos ya aprendidos en la red neuronal.

Finalmente, en el modo sueño, la red neuronal vería algunas imágenes mixtas, como un sofá y una jarra de cerveza, o un ocelote y un camión. Palazzo espera que esto prepare el sistema para recibir nuevos conocimientos. Para lograrlo, mantuvo la red neuronal en un estado similar al sueño durante un período prolongado: en total, la duración de la etapa de sueño fue aproximadamente 50 veces mayor que la de la etapa de vigilia.

La gente siempre ha querido crear máquinas a su propia imagen. Palazzo también aboga por reproducir fielmente las funciones del cerebro humano. Sin embargo, este enfoque es controvertido entre los informáticos. El experto británico en inteligencia artificial, Andrew Rogoyski, escribió en la revista "New Scientist" que el cerebro humano es el resultado de millones de años de evolución y, por tanto, representa un compromiso biológico entre rendimiento y consumo de energía.

Aún puede debatirse si la IA de Palazzo está realmente "durmiendo" y "soñando". Como admite el propio Palazzo, la red neuronal de su modelo no puede aprender como un humano ni generar imágenes oníricas por sí sola; más bien, son creadas por investigadores italianos en un generador de imágenes impulsado por inteligencia artificial.

El equipo de investigación italiano publicó recientemente los resultados preliminares del experimento del sueño. Actualmente, expertos independientes están revisando los resultados. Dependiendo del modelo, las redes de IA entrenadas en un ciclo de sueño-vigilia pueden lograr un aumento en la precisión del reconocimiento de imágenes de hasta un 12%. En consecuencia, también disminuye la frecuencia de los "olvidos catastróficos". Palazzo lo considera "una mejora significativa".

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