بیگ بنگ: هوش مصنوعی آشکار می‌سازد که مغز چگونه “دانش عملکردی” را برنامه‌ریزی می‌کند. اگرچه ما اغلب دانش را «دانستن چیزی» می‌دانیم (مثلأ دانستن اینکه پاریس پایتخت فرانسه است)، اما هر یک از ما روش ِ خاصی را بلدیم که شامل “دانستنِ چگونه” می‌شود، نظیر دانستن چگونه گره زدن یا روشن کردن ماشین. حالا پژوهشی جدید یک برنامۀ مغزی را یافته که توالی گام‌ها در انجام یک “عملکرد پیچیده” را کُدگذاری می‌کند.

به گزارش بیگ بنگ، پژوهشگران دانشگاه کارنگی ملون آمریکا، بتازگی روشی را برای رمزگشایی از اطلاعات عملکردی لازم برای انواع گره زدن‌ها یافته‌اند، با دقت کافی در شناسایی این که کدام گره، برنامه‌ریزی شده یا انجام شده است. برای رسیدن به این نتیجه‌گیری، دکترها “رابرت میسون” و “مارسل جاست” ابتدا به گروهی از شرکت‌کنندگان در تحقیق آموزش دادند تا سه نوع گره مختلف بزنند، سپس مغز آنها را زمانی که گره زدن را مجسم می‌کردند یا واقعا گره می‌زدند، درون اسکنرِ تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MIR)، اسکن کردند.

یافته‌های اصلی نشان داد که هر گره «خصوصیت عصبی» متمایزی دارد، بنابراین محققان توانستند از روی توالی تصاویر مغزی، تعیین کنند کدام نوع گره، زده شده است. همچنین، خصوصیات عصبی بسیار شبیه به مجسم کردنِ زدنِ گره‌ای خاص و برنامه‌ریزی شده می‌باشد. دکتر جاست اشاره کرد:« گره زدن عملکردی رایج و دیرنۀ برای انسان است و هدفی عالی برای پژوهش که نمونۀ دانش عملکردی روزانه می‌باشد.»

پروژۀ تحقیق از سوی دفتر پژوهش‌های نیروی دریایی آمریکا سرمایه‌گذاری شد. در حالی که دانشجویان دانشکدۀ افسری نیروی دریایی از گره‌های دریانوردی استفاده می‌کنند و پزشکان نیروی دریایی در روش‌های جراحی گره می‌زنند، پرسنل نیروی دریایی باید بسیاری از مهارت‌های عملکردی را یاد بگیرند. درکِ نحوۀ یادگیریِ وظایف عملکردی و ارائه‌ آن در مغز، بخش مهمی از علم یادگیری است.

الگوریتم یادگیری-ماشینی که پژوهشگران استفاده کردند با پردازش داده‌های اف-ام-آر-آی در آغاز، از آزمون‌هایی که در آن شرکت‌کنندگان به صورت ذهنی گره می‌زدند نظیر “گره حلقه‌ساز” یا “گره دو پیچ”، ارتباط بین هر یک از گره‌ها و خصوصیات عصبیِ خاص را فرا گرفت.

دکتر میسون گفت:«زمانی که نحوۀ عملکردهای عصبی را از چگونه گره زدنِ یک گره خاص شناسایی کردیم، توانستیم قبل از شروع به گره زدن پیش‌بینی کنیم کدام گره را می‌خواهند بزنند.» پیش‌بینی به این دلیل امکان‌پذیر بود که ما برای هر یک از گره زدن‌ها برنامه‌ای داریم، برنامه‌ای که کمی قبل از اجرایِ عملکرد واقعی مغز، فعال می‌شود. آنچه یافته‌های این پژوهش را از تحقیق‌های پیشین متمایز می‌کند این است که “دانستنِ چگونه” شاملِ توالی خاصی از عملکردها در اجرا و در طول دوره‌ای از زمان می‌شود، و همانند تصویرِ ثابت در مورد “می‌دانم که” نیست.»

در سال 1951، “کارل لاشلی” نوروفیزیولوژیست در دانشگاه هاروارد پیشنهاد کرد که “عملی پیچیده” نظیر نواختن یک نت با سازِ موسیقی نیازمند پیوندی بین گام‌های متوالیِ دخیل در این عملکرد است؛ او فرض کرد که این کار نیازمند ساختاری ذهنی در مراتب بالاتر یا برنامه‌ای برای سازماندهیِ گام‌های متوالی است. حالا این یافته‌های جدید وجود «عملکرد ذهنی» در مراتب بالاتر را تایید می‌کند، و علاوه بر آن در عملکردها مشخص می‌کند کدام به کدام است.»

امکان دارد توانایی تشخیصِ نشانگرهای عصبی از عملکرد، در توسعۀ تکنینک‌های آموزشی که عملکردها را با کارایی بالا می‌آموزند مفید باشد و همچنین در توسعه و طراحی رابط‌های مغز-رایانه که عملی ذهنی را به عملکردی رباتی بر می‌گردانند نیز مفید باشند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Psychological Science منتشر شده است.

ترجمه: حسین طریقی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: neurosciencenews.com