Нейронная сеть разработала «числовые нейроны», сходные с нейронами в мозге животных.

Исследователи наблюдали эту способность в искусственной нейронной сети. Сеть научилась идентифицировать объекты на изображениях – это обычная задача для ИИ – а потом разработала виртуальные нейроны, которые реагировали на определенное количество предметов. Эти искусственные нейроны напоминают «числовые нейроны», которые, как считается, дают людям, птицам, пчелам и другим существам врожденную способность оценивать количество предметов в наборе. Эта способность известна как интуитивное понимание чисел. Теперь исследователи журнала Science Advances сообщают, что в задачах по подсчету чисел ИИ тоже демонстрирует «чувство числа», похожее на то, что есть у людей и животных.

Как это было сделано

Нейробиолог Андреас Нидер из Тюбингенского университета в Германии и его коллеги использовали библиотеку из примерно 1,2 миллиона изображений с метками, чтобы обучить искусственную нейронную сеть распознавать такие объекты, как животные и транспортные средства на изображениях. Затем исследователи представили нейронной сети точечные рисунки, содержащие от 1 до 30 точек, и записали реакцию различных виртуальных нейронов.

Некоторые нейроны были более активными при просмотре моделей с определенным количеством точек. Например, некоторые нейроны сильно активируются, когда показаны две точки, но не 20, и наоборот. Степень, в которой эти нейроны реагировали на определенное количество, была почти идентична предыдущим данным из нейронов обезьян.

Чтобы проверить, снабжены ли числовые нейроны сети подобным животному «числовым чувством», команда Нидера представила пары точечных рисунков и спросила, содержат ли рисунки одинаковое количество точек. Ответ нейронной сети был правильным в 81% случаев, почти аналогично выполнению этой задачи людьми и обезьянами. Подобно людям и животным, искусственная нейросеть пыталась различить рисунки, которые имели очень похожее количество точек, и рисунки, которые имели много точек.

Почему это важно

Это открытие – хорошая демонстрация того, как искусственный интеллект может приобретать несколько навыков при подготовке к определенной задаче. Пока неясно, как и почему возникло «чувство числа» в искусственной нейронной сети, но появление числового чувства в искусственном интеллекте может помочь биологам понять, как младенцы и дикие животные получают числовое чувство, не будучи наученными считать. Возможно, базовая чувствительность числа вписана в архитектуру нашего зрительного восприятия.

Аналитическая группа редакции Qvant