Gli scienziati stanno tentando di creare “sogni” di intelligenza artificiale

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2024-03-13 807

Secondo un articolo della rivista tedesca "Der Spiegel" del 1° marzo, l'intelligenza artificiale (AI) dell'informatico italiano Simone Palazzo a volte "sogna" cose strane. I suoi sogni possono includere un camion con la fantasia di un gattopardo e una macchinina con la testa di cane, o una sedia reclinabile con una tazza di birra scura di grandi dimensioni sul cuscino del sedile. Palazzo di tanto in tanto mette la sua IA in modalità sospensione perché spera che impari in modo più approfondito.

Il sonno è fondamentale per la sopravvivenza umana. Quando il cervello entra in uno stato di sonno, consolida inconsciamente le conoscenze e le esperienze acquisite nelle ore precedenti e categorizza le informazioni, convertendo i dettagli importanti nella memoria a lungo termine. Si ipotizza che i sogni aiutino a immagazzinare le esperienze. Tuttavia, i ricercatori non sono ancora in grado di spiegare l'esatta funzione dei sogni.

A differenza degli esseri umani, le reti neurali artificiali dell’IA non si stancano mai e non richiedono riposo o sonno. Tuttavia, hanno carenze di memoria: dopo aver imparato un nuovo compito, spesso dimenticano le abilità apprese in precedenza. Palazzo ha dichiarato: "Prima addestriamo un modello con immagini di cani e leopardi, quindi gli mostriamo immagini di panda e giraffe, e all'improvviso potrebbe non riuscire a distinguere tra cani e leopardi". Gli esperti chiamano questa situazione “oblio catastrofico”.

Palazzo e il suo collega Concetto Spampinato, entrambi dell'Università di Catania, stanno sviluppando modelli di intelligenza artificiale per applicazioni mediche. Addestrano questi modelli ad analizzare le radiografie dei denti o a diagnosticare varie malattie della pelle sulla base delle immagini. La "dimenticanza catastrofica" è un problema che devono affrontare: se l'intelligenza artificiale dimentica le immagini precedenti quando apprende una nuova immagine clinica, non è di alcun aiuto per nessuno. I risultati della ricerca sul sonno possono essere utilizzati anche per migliorare le macchine?

Nel loro esperimento, Palazzo e Spampinato hanno simulato le fasi di veglia e di sonno. Innanzitutto, il modello è stato addestrato in uno stato di veglia come una normale intelligenza artificiale: i ricercatori inseriscono immagini di pappagalli o rane nella rete neurale. Successivamente, la rete neurale ha collegato i neuroni artificiali e ha imparato a riconoscere le immagini. In questo modo, quando vedeva altre immagini contenenti pappagalli o rane, poteva identificarli con sicurezza.

Nella seconda fase, i ricercatori mettono il sistema in uno stato simile al sonno attraverso i comandi del computer. Non gli mostravano più nuove immagini ma mostravano solo immagini che aveva visto prima. Questo processo ripetitivo sembrava come se la macchina stesse recuperando immagini dalla memoria. Palazzo ha affermato che questo metodo può rafforzare le conoscenze già apprese nella rete neurale.

Infine, nella modalità sogno, la rete neurale vedrebbe alcune immagini miste, come un divano e un boccale di birra, o un gattopardo e un camion. Palazzo spera che questo prepari il sistema a ricevere nuova conoscenza. Per raggiungere questo obiettivo, ha mantenuto la rete neurale in uno stato simile al sonno per un periodo prolungato: nel complesso, la durata della fase di sonno era circa 50 volte quella della fase di veglia.

Le persone hanno sempre desiderato creare macchine a propria immagine. Palazzo sostiene anche la riproduzione fedele delle funzioni del cervello umano. Tuttavia, questo approccio è controverso tra gli informatici. L'esperto britannico di intelligenza artificiale Andrew Rogoyski ha scritto sulla rivista "New Scientist" che il cervello umano è il risultato di milioni di anni di evoluzione, e rappresenta quindi un compromesso biologico tra prestazioni e consumo energetico.

Se l’intelligenza artificiale di Palazzo stia davvero “dormendo” e “sognando” potrebbe essere ancora oggetto di dibattito. Come ammette lo stesso Palazzo, la rete neurale del suo modello non può apprendere come un essere umano, né generare da sola immagini oniriche; piuttosto, sono creati da ricercatori italiani in un generatore di immagini basato sull’intelligenza artificiale.

Il gruppo di ricerca italiano ha recentemente pubblicato i risultati preliminari dell'esperimento sul sonno. Esperti indipendenti stanno attualmente esaminando i risultati. A seconda del modello, le reti AI addestrate in un ciclo sonno-veglia possono ottenere un aumento della precisione del riconoscimento delle immagini fino al 12%. Di conseguenza diminuisce anche la frequenza dell'"oblio catastrofico". Palazzo lo definisce «un miglioramento significativo».

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