Исследователи из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейн представили данные, которые заставляют пересмотреть фундаментальные принципы работы нашего сознания. Группа под руководством профессора Юрия Власова выяснила, что процесс принятия решений запускается гораздо раньше тех этапов, которые описывают классические учебники по неврологии. Эти выводы могут стать ключом к созданию нового поколения искусственного интеллекта — умных систем, которые будут потреблять в разы меньше энергии при той же производительности. Результаты этой масштабной работы опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Science (PNAS).
Долгое время инженеры пытались копировать человеческий мозг, выстраивая нейронные сети по принципу строгой лестницы. Считалось, что информация ползет только вверх: глаза видят объект, первичные зоны передают сигнал выше, он становится сложнее с каждым шагом и наконец падает на стол «директору» — лобным долям, где и выносится вердикт. Однако профессор Власов и его коллеги уверены, что эта схема слишком проста.
Миллионы лет эволюции создали систему, которая работает иначе. Настоящий биологический интеллект полагается не на одностороннее шоссе, а на плотную сеть двусторонних связей. Информация не просто передается наверх, она постоянно корректируется сверху вниз. Именно этот механизм позволяет человеку решать сложнейшие задачи, тратя при этом ничтожное количество электричества по сравнению с современными суперкомпьютерами.
Чтобы доказать свою теорию, ученые провели изящный эксперимент. Они поместили мышей в виртуальный коридор, где животным нужно было принимать простые сенсорные решения. Аппаратура фиксировала активность их нейронов. К удивлению исследователей, признаки выбора обнаружились в первичной соматосенсорной коре (S1) — одной из самых первых станций обработки сигналов от тела.
Выяснилось, что S1 не просто транслирует сырые данные дальше. На нее активно влияют вышестоящие отделы через те самые обратные связи. Это означает, что принятие решения — это непрерывный диалог между разными уровнями мозга, а не ожидание команды от высшего руководства.
Сам Юрий Власов описывает нейронный код как пока неизвестный язык, но уверен, что понимание архитектуры этого диалога критически важно для инженеров. Если современные системы ИИ страдают от перегрева серверов и огромных счетов за свет, то внедрение принципов обратной связи может сделать их намного эффективнее. Мы можем взять за основу миллиард лет эволюционной оптимизации биологических структур.
При этом авторы работы предостерегают от поспешных выводов. Данное исследование — это не готовая инструкция по сборке идеального робота. Это скорее новый взгляд на то, как природа организует мышление. Команда планирует продолжить изучение того, насколько быстро возникают эти сигналы обратной связи. Для этого они разрабатывают новые сверхчувствительные датчики, способные уловить момент, когда верхние уровни мозга начинают управлять нижними. Возможно, именно разгадка тайны этих динамических петель позволит создать машины, которые действительно смогут думать, а не просто вычислять вероятности.
