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Les scientifiques tentent de créer des « rêves » d’intelligence artificielle
2024-03-13
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Selon un article du magazine allemand "Der Spiegel" du 1er mars, l'intelligence artificielle (IA) de l'informaticien italien Simone Palazzo "rêve" parfois à des choses étranges. Ses rêves peuvent inclure un camion à motif ocelot et une petite voiture à tête de chien, ou une chaise inclinable avec une tasse surdimensionnée de bière brune sur le coussin du siège. Palazzo met occasionnellement son IA en mode veille parce qu'il espère qu'elle apprendra plus en profondeur.
Le sommeil est essentiel à la survie humaine. Lorsque le cerveau entre en état de sommeil, il consolide inconsciemment les connaissances et les expériences acquises au cours des heures précédentes et catégorise les informations, convertissant les détails importants en mémoire à long terme. On suppose que les rêves contribuent à la mémorisation des expériences. Cependant, les chercheurs ne parviennent toujours pas à expliquer leur fonction exacte.
Contrairement aux humains, les réseaux neuronaux artificiels de l’IA ne se fatiguent jamais et ne nécessitent ni repos ni sommeil. Cependant, ils ont des déficits de mémoire : après avoir appris une nouvelle tâche, ils oublient souvent les capacités acquises précédemment. Palazzo a déclaré: "Nous formons d'abord un modèle avec des images de chiens et de léopards, puis nous lui montrons des images de pandas et de girafes, et il peut soudainement ne pas faire la différence entre les chiens et les léopards." Les experts qualifient cette situation d’« oubli catastrophique ».
Palazzo et son collègue Concetto Spampinato, tous deux de l'Université de Catane, développent des modèles d'IA pour des applications médicales. Ils entraînent ces modèles à analyser des radiographies de dents ou à diagnostiquer diverses maladies de peau à partir d'images. "L'oubli catastrophique" est un problème auquel ils sont confrontés : si l'IA oublie des images précédentes lors de l'apprentissage d'une nouvelle image clinique, cela n'aide personne. Les résultats de la recherche sur le sommeil peuvent-ils également être utilisés pour améliorer les machines ?
Dans leur expérience, Palazzo et Spampinato ont simulé les phases d'éveil et de sommeil. Tout d’abord, le modèle a été entraîné dans un état d’éveil, comme une IA ordinaire : les chercheurs saisissent des images de perroquets ou de grenouilles dans le réseau neuronal. Par la suite, le réseau neuronal a connecté des neurones artificiels et a appris à reconnaître les images. De cette façon, lorsqu’il voyait d’autres images contenant des perroquets ou des grenouilles, il pouvait les identifier en toute confiance.
Dans un deuxième temps, les chercheurs ont mis le système dans un état de veille grâce à des commandes informatiques. Ils ne lui montraient plus de nouvelles images mais seulement des images qu'il avait vues auparavant. Ce processus répétitif semblait comme si la machine récupérait des images de la mémoire. Palazzo a déclaré que cette méthode peut renforcer les connaissances déjà acquises dans le réseau neuronal.
Enfin, en mode rêve, le réseau de neurones verrait des images mixtes, comme un canapé et une chope de bière, ou un ocelot et un camion. Palazzo espère que cela préparera le système à recevoir de nouvelles connaissances. Pour y parvenir, il a maintenu le réseau neuronal dans un état de sommeil pendant une période prolongée : globalement, la durée de la phase de sommeil était environ 50 fois supérieure à celle de la phase d'éveil.
Les gens ont toujours voulu créer des machines à leur image. Palazzo milite également pour reproduire fidèlement les fonctions du cerveau humain. Cependant, cette approche est controversée parmi les informaticiens. L'expert britannique en IA Andrew Rogoyski a écrit dans le magazine "New Scientist" que le cerveau humain est le résultat de millions d'années d'évolution et représente donc un compromis biologique entre performances et consommation d'énergie.
La question de savoir si l'IA de Palazzo « dort » et « rêve » réellement peut encore faire l'objet d'un débat. Comme Palazzo lui-même l'admet, le réseau neuronal de son modèle ne peut pas apprendre comme un humain et ne génère pas non plus d'images de rêve par lui-même ; ils sont plutôt créés par des chercheurs italiens dans un générateur d’images piloté par l’IA.
L'équipe de recherche italienne a récemment publié les résultats préliminaires de l'expérience sur le sommeil. Des experts indépendants examinent actuellement les résultats. Selon le modèle, les réseaux d'IA entraînés selon un cycle veille-sommeil peuvent atteindre une augmentation de la précision de la reconnaissance d'images jusqu'à 12 %. La fréquence des « oublis catastrophiques » diminue également en conséquence. Palazzo qualifie cela de « amélioration significative ».
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