「神經生成」研究催生最新AI演算法

wai008

「神經生成」研究催生最新AI演算法IBM開發的一種新演算法解決方案，是以生物學家在神經生成方面的最新發現為基礎。




為何人腦能每天學習新事物，而且不必拋棄舊有記憶為新記憶騰出儲存空間？正在開發模仿人腦的機器演算法之研究人員，試圖尋找各種答案。
一個相對較新的演算法解決方案，是以生物學家在神經生成(neurogenesis)──也就是新腦細胞(神經元)的成長，以及舊腦細胞的消滅，還有這些腦細胞之間的大大小小連結(較強或較弱的突觸)；主要是在海馬迴(hippocampus)內──方面的最新發現為基礎。
IBM Research的一個研究團隊假設，神經生成是海馬迴內稀疏字典學習(Sparse dictionary learning)的關鍵；他們認為，其功能是將最高效率的大腦編碼保持在最新狀態。
為了證實他們對於海馬迴內的神經生長、死亡功能之假設，IBM Research研究人員開發了神經生成線上字典學習(neurogenetic online dictionary learning，NODL)演算法，號稱表現超越標準的ODL演算法，透過建立更精簡的表示方法(representation)，改善了重建的準確度。
IBM是在8月底於澳洲墨爾本舉行的IJCAI 2017國際人工智慧聯合會上發表其最新研究成果；IBM Research的AI基礎研究團隊科學家Irina Rish接受EE Times專訪時表示：「人們總是認為，所有的腦細胞都是跟我們一起誕生，這些細胞可能會死亡，但是不會有新的腦細胞出生；但事實證明，很多大腦的幹細胞(stem cells)是可以被打開，例如可取代受損的細胞。」
她表示，在海馬迴內的大腦幹細胞一直處於開啟狀態，以製造新的神經元支援更好的大腦編碼；同樣的，糟糕的編碼會讓該神經元死亡。

Rish是專攻人工智慧的電腦科學家，她第一份工作是在IBM的機器學習團隊，研究如何利用AI來診斷疾病；後來她轉調IBM的運算神經科學(computational neuroscience)團隊，現在則是加入AI基礎研究實驗室(AI Foundations Lab)，負責開發深度學習以外模擬人腦各方面微妙功能的演算法：「我們是第一個針對海馬迴幹細胞神經元生/死功能進行詳盡分析的團隊。」
IBM在IJCAI大會上，以「神經生成啟發字典學習：適應世界變化的線上模型」(Neurogenesis-Inspired Dictionary Learning: Online Model Adaption in a Changing World)為題，分享了其神經生成線上字典學習模型，具備能適應環境改變的加強能力，並展示了其NODL演算法在準確度上超越標準ODL的成果。
Rish的團隊並沒有嘗試模仿海馬迴內的神經生成，因為歐盟的Blue Brain研究專案正在進行這方面的研究；IBM研究人員試圖揭開神經生成功能奧秘，然後將結果導入軟體演算法，以執行相同的功能。Rish的團隊並假設海馬迴中的齒狀迴(dentate gyrusof)，能改善認知功能，包括識別與分辨圖形。
深度學習演算法通常是模仿人腦的神經可塑性(neuroplasticity)──也就是突觸的使用增加就能使之強化，反之突觸很少使用就會萎縮；而神經生成透過新生成稀疏神經網路來完成全新任務，又藉由讓老舊、很少使用的神經元死亡來徹底抹除過時任務，如此為機器學習添加全新的面向，能定義全新的感知資料集「字典」、同時淘汰舊的，以回應環境的改變。
Rish表示：「神經生成解釋了人類的終身持續學習是如何完成──也就是那些新的、經壓縮的資料編碼是如何能精煉過去非常大的架構，例如將龐大的深度神經網路以簡潔的版本取代，如此在運作上就能更快速、性能更好；」她指出，IBM的NODL模型對於今日快速變化的環境特別具有優勢，神經的死亡與神經新生、還有以突觸為基礎的深度學習同等重要


編譯：[url=mailto:%[email protected]]Judith Cheng[/url]
(參考原文： IBM Boosts Brain Understanding，by R. Colin Johnson)

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好高大上，人类真系潜力无限

wai008

验证码 发表于 2017-9-8 10:31
好高大上，人类真系潜力无限

現代人類, 不斷進步

李奥

人脑是会忘记的。假如有天，你问ai一些东西，他答你他忘记了，那就爆笑了。

sky000

多謝分享最新AI資訊。

wai008

李奥 发表于 2017-9-8 12:17
人脑是会忘记的。假如有天，你问ai一些东西，他答你他忘记了，那就爆笑了。

噢, 這是最好笑的笑話

wai008

sky000 发表于 2017-9-8 12:39
多謝分享最新AI資訊。

AI 現在開始很普遍了

Takasuzu

偉大嘅進步

babydi

我也学习了

李奥

wai008 发表于 2017-9-8 13:34
AI 現在開始很普遍了

从没见过AI