Источник: techxplore.com
Оптические иллюзии, квантовая механика и нейронные сети могут казаться совсем не связанными темами на первый взгляд. Однако в новом исследовании, опубликованном в APL Machine Learning, я использовал явление, известное как "квантовое туннелирование", для разработки нейронной сети, которая способна "видеть" оптические иллюзии почти так же, как и люди.
Моя нейронная сеть успешно имитировала человеческое восприятие известных иллюзий куба Некера и вазы Рубина-и, на самом деле, превзошла некоторые значительно большие традиционные нейронные сети, которые используются в компьютерном зрении.
Эта работа также может пролить свет на вопрос, смогут ли когда-нибудь системы искусственного интеллекта достичь уровня когниции, похожего на человеческий.
Почему оптические иллюзии?
Оптические иллюзии вводят наш мозг в заблуждение, заставляя видеть то, чего может и не быть на самом деле. Мы не до конца понимаем, как работают оптические иллюзии, но их изучение может многому научить нас о работе нашего мозга и о том, как он может давать сбои, например, при деменции или во время длительных космических полетов.
Исследователи, использующие искусственный интеллект для моделирования и изучения человеческого зрения, столкнулись с проблемой: хотя системы компьютерного зрения могут распознавать сложные объекты, такие как картины, они часто не способны понять оптические иллюзии. (Последние модели могут распознавать некоторые виды иллюзий, но эти результаты требуют дальнейшего исследования.
Мое исследование решает эту проблему с помощью квантовой физики.
Как работает моя нейронная сеть?
Когда человеческий мозг обрабатывает информацию, он решает, какие данные являются полезными, а какие - нет. Нейронная сеть имитирует функцию мозга, используя много слоев искусственных нейронов, которые позволяют ей хранить и классифицировать данные.
В квантовой механике малые объекты, такие как электроны, могут иногда проходить сквозь, казалось бы, непроходимые барьеры с помощью эффекта, известного как "квантовое туннелирование". В моей нейронной сети квантовое туннелирование позволяет нейронам иногда "перепрыгивать" через барьер к точке активации, даже когда они "не должны" этого делать.
Что теперь?
В современном мире deepfake и фейковых новостей понимание того, как наш мозг обрабатывает иллюзии и строит модели реальности, никогда не было столь важным.
В другом исследовании я изучаю, как квантовые эффекты могут помочь нам понять социальное поведение и радикализацию мнений в социальных сетях.
В долгосрочной перспективе квантовый искусственный интеллект может способствовать развитию сознательных роботов. Но пока мои исследования продолжаются.
