Людський мозок здатний не лише виявляти звуки, а й визначати їх у просторі. Таким чином, будь-хто може зрозуміти, де машина, яка щойно посигналила, або хтось, сміючись, пройшов з іншого боку вулиці. Нейробіологам Массачусетського технологічного інституту було поставлено завдання відтворити цю здатність людини в комп’ютерній моделі. Штучний інтелект складається зі згорткових нейронних мереж, які можуть локалізувати звук і напружуватися так само, як це роблять люди, коли не розуміють, звідки походить шум.
- Bitcoin у безпеці: сучасні квантові компʼютери занадто слабкі для злому
- Вчені розробили відеоігри з використанням технології штучного інтелекту для вияву та лікування депресії
Наш мозок здатний сприймати звукові хвилі. Однак, йому також важко розрізняти їх, коли він є в середовищі, повному луни або одночасних звуків. Багато вчених згодом намагалися відтворити здатність людського мозку локалізувати звуки. Деякі моделі виявилися успішними у закритих середовищах, але ніколи у таких сценаріях реального світу. Ось чому вчені Массачусетського технологічного інституту поставили за мету розробити складнішу модель, що дозволяє досягти цієї мети.
Таким чином, ці дослідники вирішили використати згорткові нейрони. Ці типи нейронів зазвичай керуються за допомогою різних архітектур. Тому, щоб отримати ідеальну модель, їм довелося розробити понад 1500 моделей. З них вони залишили лише 10 для проведення інших досліджень.
Випробування проводилися у віртуальному світі, який вони могли модифікувати за своїм бажанням. Цікаво, що вони досягли того, щоб модель стала сприймати звук так, як це роблять люди, – для цього кожен звук відтворювали через спеціалізовану математичну функцію. Після навчання моделей вчені вирішили перевірити їх у реальному світі. І вони отримали такий результат: моделі поводилися так само, як люди, коли їх попросили локалізувати звуки.
Штучний інтелект став подібним до людського мозку
Вчениі Массачусетського технологічного інституту виявили, що у моделей були відмінності в часі та рівні між двома правими та лівими вухами, так само, як це відчувають люди, оскільки вони залежали від частоти. Другий збіг щодо поведінки людей при виявленні звуку полягав у наступному: коли було кілька звукових частот, продуктивність моделей знижувалася.
Вони також виявили, що поведінка кожної моделі змінювалася залежно від умов, у яких вони перебували. Слід зазначити, що вони потрапили у «світ» без луни, в якому ніколи не чули більше одного звуку за один раз. Завдяки цьому експерименту вчені змогли підтвердити теорію про те, що здатність мозку до локалізації адаптується до середовища, в якому часто буває людина.
Провідним автором цього відкриття є Ендрю Франкл, і він сподівається використати ці результати для подальшого вивчення інших галузей слуху.