Googles AI slå människor på ett spel som är inblandade racing runt en obekant virtuell miljö
@iansample
Ons 9 Maj 2018 18.00 BST
Senast ändrad Ons 9 Maj 2018 18.02 BST
Labyrinten på Longleat Hus, Wiltshire.
Foto: Jason Hawkes/PA
Notch upp som en seger för robotar: det senaste programmet från Googles artificiell intelligens grupp, DeepMind, har trounced experter på en labyrint spelet efter att man lärt sig att hitta sin väg runt som en människa.
Forskarna märkte att när de utbildade AI att röra sig genom ett landskap, det spontant utvecklat elektriska aktivitet besläktad med den som ses i specialiserade celler i hjärnan som ligger till grund för de mänskliga navigering färdigheter. Så kallade ‘rutorna’ var endast identifieras i djur under 2005 i arbetet som gav forskarna en Nobelpriset.
Den senaste genombrott visar potentialen för mänskliga hjärnan-som verksamhet att växa fram från scratch i AI-system. Utöver att göra smartare program, det banar väg för dator ingenjörer för att bygga modeller som hjälper forskare att bättre förstå den mänskliga hjärnan.
Efter att ha upptäckt AI-gjort rutorna, DeepMind forskare gjort en förstärkt version av programmet. Det gick att slå erfarna spelare på ett spel som är inblandade racing genom rummen för att hitta ett pris efter att ha sjunkit in i den virtuella miljön på en slumpmässig plats. Utrustad med artificiell rutorna, AI var snabbare och hittade genvägar som ibland dyker upp när dörrarna i miljön plötsligt öppnade.
“Det gör de typer av saker som djur gör, och det är att ta den direkta vägen där det är möjligt och genvägar när de är tillgängliga,” sade Dharshan Kumaran, senior forskare vid DeepMind. “Med rutorna, dess resultat är markant förbättrad till den grad att det överträffar en expert mänskliga spelare.”
Den bedrift som markerar en milstolpe i området artificiell intelligens. Tills nu den teknik som används har visat sig vara övermänsklig på objekt erkännande och spel som schack, Go, och poker, men inte på mycket olika kognitiva utmaningen för en effektiv navigering.
Men forskningen öppnar upp nya möjligheter för. Eftersom AI-program utvecklade hjärna som en verksamhet från grunden, forskarna tror att ett liknande tillvägagångssätt kan kasta ljus på andra mystiska processer i den mänskliga hjärnan, som till exempel hur armar och ben är kontrollerade. Och det kan göra så utan att något djur eller mänskliga experiment.
“Det finns ingen anledning till varför vi inte kunde använda detta för att förstå olika funktioner som hjärnan utför. Det kan vara en testbädd för experiment som du annars inte skulle göra,” sade Caswell Barry, en neuroforskare vid University College London som arbetade på projektet.
Att skriva i tidskriften Nature, forskare beskriver hur de byggt ett “djupt neurala nätverk”, ett dator-program som använder flera lager av artificiella neuroner att bearbeta information. De lärde då programmet grunderna i navigering genom att ge det olika typer av signaler som kodar för hastighet och riktning i hjärnan av födosökande råttor. Med feedback på sina prestationer, AI blev bättre och bättre på att förutsäga, där som den var när den flyttas runt i en virtuell miljö.
Forskarna hoppades att med utbildning AI-program kan utveckla sitt eget nät cell-liknande aktivitet, och det är just vad de har hittat. En fjärdedel av den artificiella neuroner i ett lager av djupt neurala nätverk hade börjat skjuta som biologiska rutorna. Med andra ord, AI hit på samma strategi för att kartlägga världen som den mänskliga hjärnan gjorde för länge sedan. “Vi blev förvånade över hur bra det fungerade,” sade Caswell. “Likheten är helt slående.”
Rutorna är grundläggande för navigering på människor och andra däggdjur. De beter sig som om ett osynligt nät av hexagoner har lagts över landet, skjuter snabbt när ett djur passerar från en hexagon till nästa. I verkligheten, några hexagoner är stora, andra är små, och många överlappar varandra. Forskare misstänker att denna imaginära mesh hjälper alla däggdjur reda på var de är och beräkna den kortaste vägen till sitt mål.
En animation som visar hur rutorna brand i ett hexagonalt mönster. Foto: DeepMind
I nästa skede av projektet, forskarna gick vidare till att bygga en mer sofistikerad AI som införlivade den konstgjorda nätet cell network. De låt lös på en virtuell verklighet labyrint spel. Tester i spelet visade att AI används rutorna inte bara att spåra sin ställning, men också för att räkna ut riktningen och avståndet till målet, så kan det ta den mest direkta rutten.
“Vi tenderar att tänka på navigering som en väldigt vardaglig sak, men det är något vi inte förstår mycket väl,” sade Kumaran. “Vad vår studie inte är att kasta ljus på de neurala mekanismer som ligger bakom människans navigering”.
Francesco Savelli, expert på artificiell intelligens och neurovetenskap vid Johns Hopkins-Universitetet i Maryland, sade att den magiska AI-system som används är att de kommer med sina egna sätt för att bearbeta data för att lösa uppgiften. “Uppkomsten av rutorna i denna modell är en imponerande demonstration av just det,” sade han.