Мозг человека и искусственный интеллект обрабатывают речь почти одинаково – исследование
Динмухамед Бейсембаев Автор
Учёные обнаружили, что этапы обработки речи в человеческом мозге и нейросетях удивительно похожи. Исследование показало, что обе системы проходят схожую последовательность преобразования звука в смысл, пишет El.kz со ссылкой на Nature Machine Intelligence.
Международная группа исследователей из Колумбийского университета, IBM Research и научного центра Feinstein Institutes for Medical Research сравнила, как человеческий мозг и алгоритмы искусственного интеллекта анализируют речь. Для эксперимента использовались данные 15 пациентов с эпилепсией, которым ранее имплантировали электроды в слуховую кору. Эти электроды позволили напрямую фиксировать активность мозга во время прослушивания речи.
Участникам предложили слушать аудиозаписи рассказов общей продолжительностью около получаса. В это же время рекуррентная нейронная сеть, обученная распознаванию речи, обрабатывала те же самые записи. Учёные сопоставляли изменения активности в слоях нейросети с реакциями различных участков коры головного мозга.
Анализ показал, что и мозг, и искусственная система проходят через похожие этапы обработки информации. Сначала выделяются базовые акустические характеристики звукового сигнала, такие как тональность и ритм. Затем происходит распознавание фонетических элементов, из которых формируются слова. На следующем уровне система начинает воспринимать отдельные слова и их сочетания, а на завершающем этапе формируется понимание смысла услышанного, - говорится в сообщении.
Исследователи также обнаружили, что структура обработки информации в слоях нейросети напоминает иерархию работы слуховой коры человека. На ранних уровнях активность соответствует первичным слуховым зонам, а более глубокие слои модели связаны с областями мозга, участвующими в интерпретации языка и смысла.
Отдельное внимание учёные обратили на то, что совпадение наблюдалось именно в рекуррентной нейросети, которая обрабатывает данные последовательно. Такой принцип ближе к тому, как работает человеческий мозг. Кроме того, сходство возникало только тогда, когда алгоритм обучался на конкретном языке, что напоминает процесс освоения родной речи человеком.
Авторы исследования считают, что подобные модели могут помочь лучше понять механизмы работы мозга и процессы восприятия речи. В то же время остаётся ряд вопросов, например почему языковые функции у людей в основном связаны с левым полушарием мозга и как мозг и искусственные системы будут справляться с обработкой второго языка.
Также El.kz сообщал о том, как школьница из Алматы создала ИИ для решения проблем с речью.
El рекомендует 
