AI моделирует человеческое восприятие и принятие решений: Nature сообщает о прорывном прогрессе

Исследователи из Технологического института Джорджии разработали нейронную сеть искусственного интеллекта RTNet, имитирующую человеческое мышление.

Недавно исследователи из Технологического института Джорджии разработали RTNet, впервые продемонстрировав, что его "способ мышления" очень похож на человеческий.

С точки зрения возможностей, современный ИИ уже превосходит человека во многих аспектах. Однако люди все еще обладают некоторыми уникальными характеристиками, такими как эффективность мозга, эмоции и душа. Вопрос о том, нужно ли сверхразумному ИИ изучать эти человеческие особенности, возможно, требует дальнейшего исследования.

RTNet, разработанный исследователями, является первой нейронной сетью, близкой к человеческому способу мышления. В то время как традиционные нейронные сети принимают решения значительно иначе, чем люди, RTNet способен имитировать человеческое восприятие, генерировать случайные решения и распределение времени реакции, подобное человеческому.

Внутренний механизм RTNet ближе к реальному механизму генерации времени реакции у людей. Его ключевое предположение заключается в том, что время реакции генерируется процессом последовательной выборки и накопления результатов. Структура сети разделена на два этапа:

  1. Первый этап использует архитектуру Alexnet, но веса параметров имеют форму BNN, случайно выбираемую из изученного распределения при каждом выводе, что вносит элемент случайности.

  2. Второй этап - это процесс накопления, где результаты вывода накапливаются до достижения порога.

RTNet в принципе имитирует две характеристики человеческого принятия решений: случайность, вносимую BNN, и различное время выполнения для задач разной сложности. Авторы продемонстрировали путем всесторонних тестов, что RTNet воспроизводит все основные характеристики человеческой точности, времени реакции и уверенности.

Человеческое восприятие и принятие решений имеют шесть основных характеристик:

  1. Решения случайны
  2. Давление времени сокращает время реакции, но снижает точность
  3. Более сложные решения приводят к снижению точности и увеличению времени реакции
  4. Распределение времени реакции смещено вправо и увеличивается с ростом сложности задачи
  5. Время реакции для правильных попыток ниже, чем для неправильных
  6. Уверенность в правильных попытках выше, чем в неправильных

Экспериментальный дизайн включал контрольную группу людей и несколько моделей нейронных сетей, включая RTNet. Контрольная группа людей выполняла задачу распознавания цифр, сообщая о воспринимаемой цифре и уверенности в решении. Эксперимент тестировал компромисс между скоростью и точностью (SAT) и различные уровни сложности задач.

RTNet использует архитектуру Alexnet с байесовской нейронной сетью (BNN) для внесения случайности. Исследователи обучали RTNet в течение 15 эпох, достигнув более 97% точности классификации на тестовом наборе MNIST.

Эксперимент также включал другие модели нейронных сетей для сравнения, такие как CNet и BLNet. CNet основан на архитектуре остаточной сети, использующей пропускные соединения для введения задержки распространения. BLNet - это RCNN, состоящая из стандартной прямой CNN и рекуррентных соединений.