Учени създадоха AI, който изглежда „учи“ основни физики като човешко бебе

(Westend61/Гети изображения)

Изкуствен интелект (AI) системите вече са далеч пред нас в определени области –играе Go, например, или хрусканеогромни набори от данни– но в други аспекти ИИ все още изостава много от човешките същества, дори само няколко месеца след раждането ни.

Например, дори малките бебета инстинктивно знаят, че един обект, минаващ за кратко зад друг, не трябва да изчезва и да се появява отново на друго място. Поднесени с такъв магически акт, бебетата действат с изненада.

Но такова просто правило за непрекъснатост, заедно с други основни физични закони, не е било толкова интуитивно за AI. Сега ново проучване представя изкуствен интелект, наречен PLATO, вдъхновен от изследвания за това как бебетата учат.

PLATO означава обучение по физика чрез автоматично кодиране и проследяване на обекти и е обучен чрез поредица от кодирани видеоклипове, предназначени да представят същите основни знания, които бебетата имат през първите няколко месеца от живота си.

„За наш късмет, психолозите на развитието са прекарали десетилетия в изучаване на това, което бебетата знаят за физическия свят и каталогизиране на различните съставки или концепции, които влизат във физическото разбиране“, казва неврологът Луис Пилото от изследователската лаборатория за изкуствен интелект DeepMind в Обединеното кралство.

„Разширявайки тяхната работа, ние изградихме и отворихме набор от данни за физически концепции. Този набор от синтетични видео данни черпи вдъхновение от оригиналните експерименти за развитие, за да оцени физическите концепции в нашите модели.

Има три ключови концепции, които всички разбираме от много ранна възраст: постоянство (обектите няма да изчезнат внезапно); здравина (твърди обекти не могат да преминават един през друг); и непрекъснатост (обектите се движат по последователен начин през пространството и времето).

Наборът от данни, изграден от изследователите, обхваща тези три концепции, плюс две допълнителни: непроменимост (свойствата на обекта, като форма, не се променят); и насочена инерция (обектите се движат по начин, който е в съответствие с принципите на инерция ).

Тези концепции бяха представени чрез клипове на топки, падащи на земята, отскачащи една от друга, изчезващи зад други обекти и след това появяващи се отново и т.н. След като обучихме PLATO на тези видеоклипове, следващата стъпка беше да го тестваме.

Когато на AI бяха показани видеоклипове на „невъзможни“ сценарии, които се противопоставиха на физиката, която беше научил, PLATO изрази изненада (или AI еквивалент на него): беше достатъчно умен, за да разпознае, че се е случило нещо странно, което нарушава законите на физиката.

Това се случи и след относително кратки периоди на обучение, само 28 часа в някои случаи. От техническа гледна точка, точно както при проучванията на бебета, изследователите са търсили доказателства за сигнали за нарушаване на очакванията (VoE), показващи, че ИИ е разбрал концепциите, които са му били преподавани.

„Нашият обектно-базиран модел показа стабилни VoE ефекти във всичките пет концепции, които проучихме, въпреки че беше обучен на видео данни, в които специфичните събития на сондата не се случиха“, пишат изследователите в своите публикуван труд .

Екипът проведе допълнителни тестове, като този път използва обекти, различни от тези в данните за обучение. Отново PLATO показа солидно разбиране за това какво трябва и какво не трябва да се случва, демонстрирайки, че може да научи и да разшири своите основни знания за обучение.

PLATO обаче все още не е на нивото на тримесечно бебе. Имаше по-малко изненада от AI, когато бяха показани сценарии, които не включват никакви обекти, или когато моделите за тестване и обучение бяха подобни.

Нещо повече, видеоклиповете, на които PLATO беше обучен, включваха допълнителни данни, за да му помогнат да разпознае обектите и тяхното движение в три измерения.

Изглежда, че все още са необходими някои вградени знания, за да се получи пълната картина – и този въпрос „природа срещу възпитание“ е нещо, което учените в областта на развитието на бебетата все още се чудят. Изследването може да ни даде по-добро разбиране на човешкия ум, както и да ни помогне да изградим по-добро AI представяне на него.

„Нашата работа по моделиране предоставя демонстрация на доказателство за концепцията, че поне някои централни концепции в интуитивната физика могат да бъдат придобити чрез визуално обучение,“ пишат изследователите .

„Въпреки че изследванията при някои предкоциални [родени в напреднало състояние] видове предполагат, че някои основни физически понятия могат да присъстват от раждането, при хората данните предполагат, че интуитивните знания за физиката се появяват рано в живота, но могат да бъдат повлияни от визуално преживяване.“

Изследването е публикувано в Природа Човешко поведение .

Бележка на редактора (13 юли 2022 г.): Първоначалното ни заглавие направи неправилно да звучи така, сякаш ИИ може да мисли като човешко бебе, когато това изследване научи алгоритъма само на един аспект от това. Актуализирахме заглавието и няколко препратки в текста, за да разграничим по-ясно извършената работа.

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.