認(rèn)知科學(xué)的學(xué)科框架_【認(rèn)知科學(xué)趨勢(shì)】人工智能與腦科學(xué)最新交叉研究進(jìn)展
發(fā)布時(shí)間:2016-11-30 07:46
本文關(guān)鍵詞:認(rèn)知科學(xué),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文首發(fā)于微信公眾號(hào):人工智能學(xué)家。文章內(nèi)容屬作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表和訊網(wǎng)立場(chǎng)。投資者據(jù)此操作,風(fēng)險(xiǎn)請(qǐng)自擔(dān)。
作者:NEUROSCIENCE NEWS翻譯:王益軍審校:心鏈接:neurosciencenews
人工智能系統(tǒng)最近所取得的突破使得人工智能在多種具有挑戰(zhàn)性的游戲中戰(zhàn)勝了人類,而這些成就的根源在于受到人類大腦對(duì)信息處理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的啟發(fā)。6月14日,發(fā)表于認(rèn)知科學(xué)趨勢(shì)的評(píng)論表示:來(lái)自谷歌深度思維以及斯坦福大學(xué)的研究人員對(duì)最初的開發(fā)理論進(jìn)行了更新,從而對(duì)人類以及其他動(dòng)物的學(xué)習(xí)方式進(jìn)行了解釋,同時(shí)也重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了其作為框架對(duì)指導(dǎo)人工智能代理開發(fā)的潛在重要性。
該理論最初于1995年發(fā)表,該理論表明學(xué)習(xí)是兩個(gè)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)的綜合產(chǎn)物。第一套系統(tǒng)通過(guò)接受體驗(yàn),從而慢慢地對(duì)知識(shí)與技能進(jìn)行學(xué)習(xí),而第二套系統(tǒng)則對(duì)特定的體驗(yàn)進(jìn)行儲(chǔ)存,從而讓這些體驗(yàn)?zāi)軌蜻M(jìn)行重放,從而與第一套系統(tǒng)能夠有效集成。該理論基于著名的英國(guó)計(jì)算神經(jīng)科學(xué)家戴維.瑪爾之前建立的理論以及最近在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)。
“相關(guān)證據(jù)似乎讓人嘆服,因?yàn)榇竽X存在兩種學(xué)習(xí)系統(tǒng),同時(shí),這兩套學(xué)習(xí)系統(tǒng)之間相輔助充從而當(dāng)大腦面對(duì)重要的學(xué)習(xí)問(wèn)題時(shí)能夠提供強(qiáng)大的解決方案,而輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論對(duì)兩者之間的輔助關(guān)系進(jìn)行了解釋!彼固垢4髮W(xué)心理學(xué)教授詹姆斯.麥克蘭德(1995年相關(guān)文件的主要作者兼當(dāng)前評(píng)論的高級(jí)作者)如此表示。
所推薦理論的第一套系統(tǒng)位于大腦的新皮質(zhì)位置,該系統(tǒng)受當(dāng)今深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)啟發(fā)。和如今的深度網(wǎng)絡(luò)一樣,這些系統(tǒng)在輸入與輸出之間包含有多個(gè)神經(jīng)元層,這些網(wǎng)絡(luò)中的知識(shí)處于神經(jīng)連接中。此外,通過(guò)體驗(yàn),這些連接慢慢地被編程,使其識(shí)別目標(biāo),感知語(yǔ)音、理解并生成語(yǔ)言的能力不斷得到提升,甚至還能夠在游戲過(guò)程中選擇最佳的行為以及其他設(shè)置(當(dāng)智能行為依賴于所獲得的知識(shí)時(shí))。
當(dāng)需要學(xué)習(xí)新的知識(shí)時(shí),這樣的系統(tǒng)就會(huì)面臨困境:如果相關(guān)的連接做出足夠大的變化從而迫使新的知識(shí)迅速地進(jìn)入到這些連接時(shí),就會(huì)徹底地使之前儲(chǔ)存在連接中的其他知識(shí)發(fā)生扭曲。
“這也正是輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)發(fā)揮作用的領(lǐng)域,”麥克蘭德表示。在人類以及其他哺乳動(dòng)物中,第二套學(xué)習(xí)系統(tǒng)位于名為海馬體的結(jié)構(gòu)中。“最初,新體驗(yàn)的相關(guān)信息被儲(chǔ)存在海馬體中,從而使其能夠迅速得到利用,我們也會(huì)把這些信息保留在附近從而能夠被回放至皮質(zhì),使其與正在進(jìn)行中的體驗(yàn)以及其他相關(guān)的存儲(chǔ)信息產(chǎn)生交錯(cuò)!币虼耍瑑蓚(gè)系統(tǒng)組織能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)學(xué)習(xí),同時(shí)逐漸地與皮質(zhì)中的結(jié)構(gòu)化知識(shí)進(jìn)行集成。
“受輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論啟發(fā)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組成部分在多種電腦游戲(比如太空侵略者以及越獄)成功地達(dá)到了人類級(jí)別的性能。”深度思維認(rèn)識(shí)神經(jīng)科學(xué)家Dharshan Kumaran(相關(guān)評(píng)論的首席作者)如此表示:“正如相關(guān)理論所述,這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)利用與海馬體類似的記憶緩沖來(lái)對(duì)最近游戲的情節(jié)進(jìn)行儲(chǔ)存,并交叉播放與重放。這樣能夠很大程度上增強(qiáng)對(duì)實(shí)際游戲體驗(yàn)的利用,同時(shí)避免相關(guān)體驗(yàn)的本地運(yùn)行傾向,從而避免控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)!
“在我看來(lái),”哈薩比說(shuō):“輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論的拓展版本在神經(jīng)科學(xué)方面以及開發(fā)人工一般智能方面可能會(huì)給未來(lái)研究提供框架,這也是谷歌深度思維的目標(biāo)!
關(guān)于這一篇干細(xì)胞研究文章經(jīng)費(fèi):相關(guān)研究人員獲得紐約干細(xì)胞科學(xué)以及斯塔爾基金會(huì)的支持。國(guó)家衛(wèi)生研究院以及國(guó)家癌癥研究院對(duì)部分工作也提供了進(jìn)一步的支持。
來(lái)源:Joseph Caputo ——電子期刊
圖片來(lái)源:NeuroscienceNews.com圖片歸功于Kumaran et al./認(rèn)知科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)
原始研究:Dharshan Kumaran、德米斯.哈薩比以及詹姆斯.麥克蘭德在認(rèn)知科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)中發(fā)表的有關(guān)“智能代理需要什么樣的學(xué)習(xí)系統(tǒng)”的研究。
摘要:
智能代理需要什么樣的學(xué)習(xí)系統(tǒng)?輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論更新。
我們對(duì)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論進(jìn)行更新,該理論認(rèn)為智能代理必須擁有兩套學(xué)習(xí)系統(tǒng),并以哺乳動(dòng)物皮質(zhì)以及海馬體為例。第一套學(xué)習(xí)系統(tǒng)需要結(jié)構(gòu)化知識(shí)表現(xiàn),而第二套學(xué)習(xí)系統(tǒng)則迅速地對(duì)個(gè)體體驗(yàn)的細(xì)節(jié)進(jìn)行學(xué)習(xí)。在該理論中,我們對(duì)海馬體記憶重放的作用進(jìn)行了拓展,指出記憶重放能夠?qū)w驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行目標(biāo)依賴衡量。此外,我們還解決了該理論最近所面臨的挑戰(zhàn),并通過(guò)展示周期性海馬體蹤跡來(lái)對(duì)該理論進(jìn)行延伸,從而支持部分廣義化形式,新皮質(zhì)對(duì)于符合已知結(jié)構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)速度非常迅速。最后,我們還指出了該理論與人工智能代理設(shè)計(jì)之間的相關(guān)性,突出了神經(jīng)科學(xué)與機(jī)器學(xué)習(xí)之間的關(guān)系。
發(fā)展趨勢(shì):
發(fā)現(xiàn)體驗(yàn)組合中的結(jié)構(gòu)依賴于新皮質(zhì)中的生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及當(dāng)代人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的交叉學(xué)習(xí)過(guò)程。
最近的研究表明一旦結(jié)構(gòu)化知識(shí)在這些網(wǎng)絡(luò)中被獲取,新的一致性信息就能夠被迅速整合。
天然學(xué)習(xí)系統(tǒng)與人工學(xué)習(xí)系統(tǒng)都得益于將特定的體驗(yàn)存儲(chǔ)并集中于哺乳類動(dòng)物海馬體中的第二套系統(tǒng)。
第二套系統(tǒng)對(duì)相關(guān)體驗(yàn)的重放為交叉學(xué)習(xí)提供支持,并且能夠通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)或新奇的東西進(jìn)行調(diào)節(jié),從而對(duì)代理目標(biāo)的一般環(huán)境統(tǒng)計(jì)資料進(jìn)行再平衡。
對(duì)基于實(shí)例的系統(tǒng)內(nèi)的多重記憶進(jìn)行周期性激活可以用于發(fā)現(xiàn)體驗(yàn)之間的聯(lián)系,,從而為廣義化以及基于記憶的推理提供支持。
“智能代理需要什么樣的學(xué)習(xí)系統(tǒng)?輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)理論更新”:Dharshan Kumaran、德米斯.哈薩比以及詹姆斯.麥克蘭德在認(rèn)知科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)中發(fā)表的有關(guān)“智能代理需要什么樣的學(xué)習(xí)系統(tǒng)”的研究。 發(fā)表于2016年6月14日 dio:10.1016/j.tics.2016.05.004歡迎報(bào)名6月28日創(chuàng)新項(xiàng)目微信群路演,面對(duì)近百位著名投資人展示
第一期“創(chuàng)新項(xiàng)目與風(fēng)險(xiǎn)投資家見(jiàn)面會(huì)”將在6月28日舉行,AIE實(shí)驗(yàn)室歡迎創(chuàng)新科技項(xiàng)目負(fù)責(zé)人屆時(shí)參加風(fēng)險(xiǎn)投資家微信群項(xiàng)目路演,報(bào)名請(qǐng)點(diǎn)擊本文左下角”“
AIE實(shí)驗(yàn)室邀請(qǐng)近100位著名風(fēng)險(xiǎn)投資家和天使投資人加入創(chuàng)新項(xiàng)目展示群,其中包括高榕資本合伙人張震、英諾基金創(chuàng)始合伙人李竹、峰瑞資本創(chuàng)始人李豐、真格基金創(chuàng)始人徐小平、360公司創(chuàng)始人周鴻祎、獵豹移動(dòng)CEO傅盛、軟銀賽富投資基金合伙人羊東、老鷹基金創(chuàng)始人劉小鷹、前北京聯(lián)眾總裁,著名天使投資人鮑岳橋、羅輯思維創(chuàng)始人羅振宇、美團(tuán)網(wǎng)創(chuàng)始人兼CEO王興、諾基亞成長(zhǎng)基金董事總經(jīng)理及合伙人鄧元鋆、紫;鸷匣锶藦埲`、金沙江創(chuàng)業(yè)投資基金合伙人朱嘯虎等人。
創(chuàng)新項(xiàng)目獲得風(fēng)險(xiǎn)投資關(guān)注
報(bào)名請(qǐng)點(diǎn)擊本文左下角”“
人工智能學(xué)家Aitists
人工智能學(xué)家是權(quán)威的前沿科技媒體和研究機(jī)構(gòu),2016年2月成立人工智能與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)化實(shí)驗(yàn)室(AIE Lab),重點(diǎn)研究互聯(lián)網(wǎng),人工智能,腦科學(xué),虛擬現(xiàn)實(shí),機(jī)器人,移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)和重大科學(xué)問(wèn)題。
文章來(lái)源:微信公眾號(hào)人工智能學(xué)家
(責(zé)任編輯:柳蘇源 HN091)
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本文編號(hào):198760
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