Ученые из Израиля впервые использовали модель искусственного интеллекта (ИИ), чтобы связать реальные разговоры с нейроактивностью человека. Открыти поразило экспертов: алгоритм, — не знавший ничего о грамматике или фонетике, - начал воспроизводить структуру человеческого языка.
ИИ расшифровал, как мозг человека обрабатывает речь! Ученые рассказали подробности
Искусственный интеллект научился считывать речевую активность мозга так же точно, как это делает сам мозг. При этом в процессе ИИ показал, что языковые структуры могут возникать даже без явных правил — лишь благодаря статистике.
Unsplash
Сообщается, что теперь ученые получили не только объяснение того, как устроен мозг, но и сумели сблизить ИИ и когнитивные науки.
ИИ начал работать как мозг человека
Новое исследование провели с участием 4 пациентов с эпилепсией, которым для медицинского наблюдения вживили до 255 электродов.
- За несколько дней госпитализации ученые записали более 100 часов их разговоров: эти записи использовали для обучения модели Whisper — открытого алгоритма от OpenAI, способного преобразовывать аудио в текст.
- В отличие от традиционных лингвистических моделей, Whisper не имеет представления о фонемах, частях речи и синтаксисе.
- Так, ИИ Whisper учится лишь по статистическим закономерностям между звуками и текстами. Однако даже без этих «строительных блоков» языка ИИ-модель начала выделять те же элементы, что и мозг человека.
Для анализа западные специалисты сопоставили выходные данные ИИ-модели с нейронной активностью живого мозга. Оказалось, что Whisper предсказывает мозговые реакции на речь точнее, чем классические модели, основанные на языковых правилах.
Например, зона слухового восприятия мозга — верхняя височная извилина — активировалась первой, затем — участок, отвечающий за смысл, нижняя лобная извилина. Этот порядок совпал с последовательностью обработки в ИИ-модели.
Почему экспертов поразила работа ИИ
Эксперты поражены: несмотря на то что человеческий мозг традиционно разделяют на «модули» — звуковое восприятие, смысл, моторика речи — реальные данные показали, что эти области часто работают совместно.
Это подтверждает так называемый распределенный подход, — когда нейросети мозга включаются в речь не последовательно, а параллельно.
- Между тем 80% аудиозаписей в эксперименте были использованы для обучения, оставшиеся 20% — для проверки модели.
- На новых данных Whisper смог предсказать не только текст, но и соответствующую нейронную активность мозга.
- Это позволило ученым заявить: статистическая модель может воспроизводить когнитивную работу мозга без явного понимания языка.
Так, новое исследование опубликовали в журнале Nature Human Behaviour. Его автор, нейробиолог Ариэль Голдштейн из Иерусалимского университета, подчеркнул: результаты показывают, что «когницию следует рассматривать как вероятностную, а не структурно-заданную систему».
Независимые эксперты также высоко оценили работу. Немецкий нейропсихолог Леонхард Шильбах назвал ее «прорывной», а лингвист из Беркли Гашпер Бегуш отметил, что сравнение ИИ и мозга дает шанс изучать те процессы, которые невозможно исследовать в живом организме.