Ученые рассказали о главном преимуществе мозга над ИИ — и как его можно скопировать

Умеете печь хлеб — легче освоить рецепт торта. Человек не учится заново пользоваться духовкой и отмерять ингредиенты, а переиспользует уже знакомые навыки и комбинирует их с новыми. Мозг ^[1] делает это автоматически, а вот для современных нейросетей это проблема — бенчмарки вроде ARC-AGI показывают, что даже если модели показать несколько примеров решения задачи по одному и тому же правилу, она не всегда справляется с еще одной похожей задачей. Исследователи из Принстона выяснили, почему.

В статье ^[2], опубликованной в Nature, авторы описали механизм, который назвали “когнитивными Лего”. Префронтальная кора — область мозга, отвечающая за высшее мышление ^[3] — не строит каждое новое поведение ^[4] с нуля. Вместо этого она собирает его из готовых модульных блоков, комбинируя их под текущую задачу.

Чтобы это доказать, исследователи обучили макак-резусов трем задачам на визуальную категоризацию: определять форму объекта (похож на кролика или на букву «Т») и его цвет (красный или зеленый). Задачи были спроектированы так, чтобы иметь общие компоненты — например, одинаковые движения глаз для ответа. Анализ активности мозга показал: когда задачи пересекались, префронтальная кора использовала одни и те же нейронные паттерны. Еще одно важное наблюдение: мозг активно подавляет “блоки”, нерелевантные текущей задаче — это помогает фокусироваться и не перегружать когнитивные ресурсы.

“Я думаю о когнитивном блоке как о функции в компьютерной программе, — объясняет Тим Бушман, старший автор исследования. — Один набор нейронов различает цвета, и его выход соединяется с другой функцией, которая управляет действием”. У нейросетей с этим проблема: когда они учатся новому, то перезаписывают старые знания. “Если нейросеть научилась печь торт, а потом учится печь печенье — она забудет, как печь торт”, — говорит ведущий автор Сина Тафазоли. Это называется катастрофическим забыванием ^[5].

Открытие может повлиять на две области. Во-первых, внедрение композициональности в машинное обучение ^[6] позволит создавать ИИ, который накапливает навыки, а не теряет их. Во-вторых, понимание механизма “когнитивных Лего” открывает путь к терапии расстройств, при которых мозг теряет гибкость — шизофрении, ОКР, последствий черепно-мозговых травм.

P.S. Поддержать меня можно подпиской на канал “сбежавшая нейросеть ^[7]“, где я рассказываю про ИИ с творческой стороны.