حتما شما هم در فیلمهای علمی تخیلی دیدهاید که در دهههای اینده رباتها جایگزین انسانها میشوند، همچنین موقعیتهای شغلی بسیاری توسط رباتها اشغال خواهد شد و انسانها بیکار میشوند، همانطور که در حال حاضر هم در برخی نقاط دنیا چنین چیزی را شاهد هستیم و برخی از شرکتها و کارخانهها، رباتها و کامپیوترها را به نیروی انسانی ترجیح میدهند، دلیل آن هم واضح است؛ رباتها سریعتر و دقیقترند و نیاز به استراحت و دستمزد ندارند!
اما طبق آنچه رسانههای ژاپنی اعلام کردند، اخیرا یک شرکت بیمه در این کشور هوش مصنوعی را جایگزین ۳۴ نفر از کارمندان خود نموده که البته این اقدام برای کارمندان بسیار غیر منتظره بود. این شرکت که Fukoku Mutual life insurance نام دارد، معتقد است با این کار بازدهی خود را تا ۳۰ درصد افزایش خواهد داد. به علاوه انتظار دارد تا این اقدام در نهایت منجر به ذخیره ۱.۲ میلیون دلار سرمایه در سال شود.
این هوش مصنوعی در واقع به عنوان نسخه ژاپنی واتسون (هوش مصنوعی شرکت IBM) شناخته میشود. IBM با فناوری شناختی به کار گرفته شده در واتسون، به این سیستم، قابلیت تفکر مثل یک انسان را داده است. همچنین IBM مدعی است هوش مصنوعیاش میتواند:
دادههای شما، شامل متنهایی که از لحاظ ساختار دستور زبان به هم ریختهاند، تصاویر، صداها و ویدیوها را تجزیه و تحلیل و تفسیر نماید!
شرکت بیمه Fukoku هم قصد دارد تا از همین قابلیتها برای خواندن اسنادی مانند گواهیهای پزشکی، اطلاعات عملهای جراحی، اطلاعات بیمارستانی و … برای ارزیابی مبالغ پرداختی خود استفاده کند.
در حال حاضر شرکت Fukoku اولین شرکت بیمهای است که از این فناوری بهره میگیرد و رسانههای ژاپنی تخمین میزنند که به زودی حداقل سه شرکت بیمه دیگر هم در این کشور این فناوری را با کارمندان خود جایگزین میکنند.
برای ۳۴ نفر از کارکنان یک شرکت بیمه ژاپنی، آن تصور به واقعیت بدل شد.
شرکت بیمه "فوکوکو موچوال لایف اینشورنس" ژاپن در حال از کار بیکار کردن ۳۴ نفر از کارمندانش و جایگزین کردنشان با یک سیستم هوش مصنوعی (AI) است؛ سیستمی که میتواند پرداختهای بیمهای را محاسبه کند.
این شرکت معتقد است که به این ترتیب، ۳۰ درصد افزایش بهرهوری خواهد داشت.
شرکت مزبور انتظار دارد پس از نصب سیستم با صرف ۲۰۰ میلیون ین هزینه در اواخر این ماه، بتواند هر سال حدود ۱۴۰ میلیون ین (۱.۲ میلیون دلار) صرفهجویی کند؛ رقمی که در غیر اینصورت، باید به عنوان حقوق میپرداخت.
انتظار میرود هزینه تعمیر و نگهداری این سیستم، ۱۵ میلیون ین در سال باشد.
به گزارش روزنامه ماینیچی ژاپن، سیستم مزبور مبتنی بر واتسون، متعلق به آیبیامِ ژاپن خواهد بود. آیبیام واتسون را یک "تکنولوژی ادراکی که میتواند مانند انسان فکر کند" توصیف میکند.
آیبیام میگوید که واتسون میتواند همه دادههای شما را تحلیل و تفسیر کند؛ از جمله متون ساختارنیافته، تصاویر، صدا و ویدیو.
فوکوکو موچوال از AI استفاده خواهد کرد تا اطلاعات مورد نیاز برای پرداخت بیمه به مشتریانش را از طریق خواندن گواهیهای پزشکی و دادههای مرتبط با جراحی یا طول مدت اقامت در بیمارستان، جمعآوری کند.
بنا بر گزارش ماینیچی، سه شرکت بیمه دیگر ژاپنی نیز در نظر دارند سیستمهای AI را در فعالیتهای خود به کار گیرند.
یک بررسی مطالعاتی که سال گذشته توسط مجمع جهانی اقتصاد انجام شد، پیشبینی کرد که خیزش روباتها و AI، در طول ۵ سال منجر به از دست رفتن ۵.۱ میلیون شغل در ۱۵ کشور پیشرو جهان خواهد شد.
۱۵ اقتصاد مورد اشاره در آن تحقیق، به کشورهایی تعلق دارد که روی هم تقریباً ۶۵درصد کل نیروی کار جهان را تشکیل میدهند.
به گزارش جام جم کلیک ، آیا اگر هوش مصنوعی بتواند بدون نیاز به کوچکترین فعالیتی، بسیاری از مشکلات ما را حل کند بسیار جذاب نیست؟ تصور کنید امکان پیشبینی نیازهایتان را داشته باشد و سپس وظایف شما به صورت خودکار انجام شوند که در این صورت در زمان افراد صرفه جویی زیادی خواهد شد، اما برخی از افراد نظیر ایلان ماسک و استفان هاوکینگ از چنین شرایطی برای بشر ابراز نگرانی کردهاند.
گوگل یکی از شرکتهایی اسـت که یکی از برترینهای حال حاضر در زمینه هوش مصنوعی به حساب میآید. این کمپانی ظاهرا ترسهایی از چنین دانشی دارد، و به همین دلیل اسـت که شرکت DeepMind که توسط گوگل خریداری شده، یک دکمه مخصوص را توسعه میدهد که باعث خواهد شد هوش مصنوعی بلافاصله از کار انداخته شود و از هرگونه آسیبرسانی توسط هوش مصنوعی چه به خودش و چه به مسئولان آن یا سایر افراد جلوگیری شود.
بر اساس تحقیقاتی که در DeepMind صورت گرفته کار این دکمه در واقع چیزی شبیه به این مورد اسـت: «اگر همانند یک مامور که در حال نجات یک انسان اسـت و در این شرایط شاید یک اپراتور انسانی نیاز به فشار دادن یک دکمه بزرگ قرمز داشته باشد تا از آسیبهایی که مامور نجات در اعمال خود و نیز آسیبهایی که میتواند به محیط بزند جلوگیری شود و سپس مامور را با یک راه امنتر راهنمایی کند.»
در هرحال، نمیتوان این دکمه را به عنوان پایان کار کامل هوش مصنوعی دانست. به عنوان مثال برخی از الگوریتمها مانند Q-learning به نحوی طراحی شدهاند که امکان توقف سریع و امن هوش مصنوعی را فراهم میکنند اما ممکن اسـت برخی دیگراز الگوریتمها نیاز به تغییرات داشته باشند. همچنین هنوز مشخص نیست که آیا دکمه مورد نظر گوگل میتواند در دیگر الگورتیمها نیز مورد استفاده قرار بگیرد یا خیر اما در هرصورت میتوان این موضوع را یک شروع برای جلوگیری از آسیبرسانی هوش مصنوعی دانست.
منبع: زومیت
به گزارش جامجم آنلاین به نقل از تک شات، آلفاگو که از تکنیک های پیشرفته یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی بهره می برد، توانست طی این بازی ها، هزاران حرکت را از بازی هایی که قبلاً توسط انسان ها انجام شده بود یاد بگیرد و توانایی خود را در تفکر استراتژیک، به منظور پیروز شدن در این بازی، ارتقا دهد.
بازی های آلفاگو با لی سدول که به صورت زنده توسط میلیون ها بیننده در سراسر جهان مشاهده شد، این نکته را به جهانیان یادآوری کرد که تکنولوژی هوش مصنوعی، روز به روز در حال بهتر شدن است و به سمت توسعه یافتگی قدم بر می دارد.
اگرچه در گذشته نیز شاهد رقابت میان انسان و کامپیوتر بوده ایم، اما این برای اولین بار بود که یک برنامه توانست این چنین یک انسان را در بازی مغلوب کند. آلفاگو نه تنها توانست بر پیچیدگی های این بازی مسلط شود، بلکه موفق شد حتی بهتر از هوش یک انسان عمل کند و آن را شکست دهد. حرکات غیر پیش بینی شده این سیستم کامپیوتری، حیرت استاد بزرگ این بازی را بر می انگیخت که این، نشان از قدرت تفکر و قدرت پاسخگویی مناسب آلفاگو در موقعیت های مختلف داشت.
این پیروزی، در مسیر حرکت تکنولوژی هوش مصنوعی تغییری بزرگ به وجود آورد. پیش از آن مهندسان به منظور توسعه این تکنولوژی روی کپی برداری از هوش انسانی تمرکز می کردند، اما اکنون به نظر می رسد این تفکر تغییر کرده و تمرکز محققان بر الگوها و رفتارهای انسانی معطوف شده است.
«لی سدول»، استاد بزرگ جهان در بازی «گو» در حین رقابت با آلفاگو
پیشرفت های اخیر در حوزه یادگیری عمیق، تنها به شکست انسان در بازی ها محدود نمی شود. در سال 2016، هوش مصنوعی توانست محدودیت های پیش روی انسان ها در آزمایشگاه های تحقیقاتی را از میان بردارد و نحوه تعامل، زندگی و حتی تفکرات ما پیرامون چگونگی محافظت از کره زمین را دستخوش تغییرات گسترده ای کند.
از جمله نمونه های این پیشرفت می توان به دستیارهای دیجیتالی مجازی مورد استفاده در دستگاه های هوشمند، سیستم های پیشرفته تشخیص سرطان، چت بات ها، پلتفرم های مورد استفاده در اتومبیل های خودران و غیره اشاره کرد.
برای درک بهتر این موضوع، دستیارهای دیجیتالی کورتانا، سیری ویا گوگل ناو را در نظر بگیرید که با ورود خود، انسان ها را قادر ساخته اند با گجت های هوشمند خود صحبت و شیوه ای جدید از کار با دستگاه های هوشمند را تجربه کنند.
اما قدرت دستیارهای مجازی طی یکی دو سال اخیر به شدت افزایش یافته و از گوشی های هوشمند به خانه ها راه یافته اند. نمونه بارز این ادعا را می توان در دستگاه و یا بهتر بگوییم اسپیکر هوشمند گوگل هوم مشاهده کرد که با صدای افراد فعال می شود و می تواند به لطف ویژگی ها و قابلیت هایی که به آن مجهز شده است، از پس انجام بسیاری از کارها برآید.
این دستگاه ها در آینده ای نزدیک به گونه ای طراحی خواهند شد که نه تنها دستورات ما انسان ها را اجرا کنند، بلکه قادر باشند با توجه به الگوهای دستوری مان، آن چه در ذهنمان می گذرد را پیش بینی کنند.
چنین محیطی، بیشتر شبیه فضا هایی است که در فیلم های علمی-تخیلی دیده ایم، اما باید اذعان کرد تکنولوژی به شیوه ای پیش می رود که در آینده ای نه چندان دور، شاهد تحقق چنین شرایطی در زندگی خود خواهیم بود.
هم اکنون، مدیرعامل کمپانی فیس بوک، از یک دستیار دیجیتالی هوشمند به نام Jarvis در خانه شخصی خود استفاده می کند که قادر است با برقراری ارتباط با سیستم های خانگی، کارهایی از قبیل خاموش و یا روشن کردن لامپ ها، تست کردن نان، کنترل دمای اتاق ها و مواردی از قبیل را انجام می دهد.
به گفته دانشمندان، با توجه به پیشرفت های اخیر به دست آمده در حوزه های تشخیص صدا و پردازش زبان طبیعی، اکنون سیستم های مبتنی بر هوش مصنوعی می توانند بسیار بهتر از گذشته با انسان ها ارتباط برقرار کنند. هم اکنون شرکت های تسلا، بی ام و، فیات و گوگل بر روی تکنولوژی اتومبیل های خودران تمرکز کرده اند که با توسعه این قابلیت ها می توان برقراری ارتباط با اتومبیل، تجربه سفری بی خطر تر و با استرس کمتر را تجربه کرد.
البته این خودروها هنوز نتواسته اند اعتماد مردم و مقامات صادرکننده مجوز برای تردد عمومی آن ها در خیابان ها را جلب کنند و همانطور که می دانید اخیراً گزارش هایی مبنی بر تصادف این خودروها در خیابان ها نیز منتشر شده است. برخی کارشناسان نیز عنوان کرده اند که این اتومبیل ها می بایست به قابلیت هایی برای شناسایی افراد معلول و با ناتوانی های جسمی مجهز شوند تا بتوانند در هنگام مواجهه با این افراد، بهترین واکنش را در کمترین زمان ممکن از خود بروز دهند.
از دیگر کاربردهای هوش مصنوعی، می توان به حوزه پزشکی اشاره کرد که در طی سال های اخیر، پیشرفت های قابل توجهی را تجربه کرده است. این روزها، دستگاه های مبتنی بر این فناوری قادرند اطلاعات جامع و دقیقی را از وضعیت بیمار در اختیار پزشکان قرار دهند و به آن ها در تصمیم گیری کمک کنند. این در حالیست که استفاده از روش های قدیمی بسیار زمانبر بوده و از آن جایی که احتمال خطا نیز در آن وجود داشت، ممکن بود جان بیمار با تشخیص نادرست پزشک به خطر بیفتد.
از جمله دستاوردهای مهم دیگر در این حوزه می توان به ابررایانه واتسون شرکت IBM اشاره کرد که به آخرین و جدیدترین اطلاعات پزشکی دنیا مجهز است و با توجه به قدرت بالایی که در تشخصی بیماری ها از جمله سرطان دارد، هم اکنون در بسیاری از بیمارستان های مطرح جهان مورد استفاده قرار می گیرد. شرکت IBM اخیراً با چند موسسه، همکاری تازه ای را آغاز کرده است تا با گردآوری اطلاعات بیشتر در خصوص انواع سرطان، عملکرد سیستم شناختی واتسون را ارتقا دهند.
قدرت بالای هوش مصنوعی در تشخیص، به حوزه چشم پزشکی نیز ورود کرده است به طوری که اخیراً کمپانی گوگل از الگوریتم یادگیری عمیقی رونمایی کرد که قادر است احتمال ابتلا به بیماری رتینوپاتی دیابتی (DR) را که یکی از شایع ترین بیماری ها در میان دیایتی ها محسوب می شود و همه ساله، صدها نفر را از قدرت بینایی محروم می کند، تشخیص دهد.
بر اساس آخرین آمارها، در حال حاضر 415 میلیون انسان در جهان از بیماری دیابت رنج می برند که با این سیستم می توان با شناسایی به موقع علائم این بیماری، اقدامات درمانی را انجام و از نابینا شدن این افراد جلوگیری کرد. البته لازم به ذکر است که هنوز این الگوریتم به طور کامل توسعه داده نشده و برای کامل شدن به زمان بیشتری نیاز دارد.
همچنین، امسال هوش مصنوعی در محافظت از کره زمین نقشی تعیین کننده ایفا کرده است. از حفاظت از آب در کالیفرنیا گرفته تا نجات ماهی ها در پالائو؛ که همگی نتیجه تلاش محققان و استفاده از تکنولوژی هوش مصنوعی بود.
هم اکنون دانشمندان جهان از این فناوری برای رصد شرایط زیست محیطی استفاده می کنند. برای درک بهتر این موضوع می توان به سازمان OmniEarth اشاره کرد که در زمینه تجزیه و تحلیل وضعیت محیط زیست فعالیت دارد و از ابرکامپیوتر واتسون برای نقشه برداری و دسته بندی محیط های مختلف با استفاده از تصاویر ارسالی از ماهواره ها بهره می برد؛ فرآیندی که هوش مصنوعی IBM می تواند آن را حدود 40 برابر سریعتر از یک انسان و با دقتی بالا انجام دهد.
از دیگر موارد کاربرد هوش مصنوعی در این زمینه می توان به سازمان Nature Conservancy اشاره کرد که اخیراً موفق به توسعه الگوریتمی مبتنی بر یادگیری ماشینی شده است که قادر است تمامی فعالیت های ماهی گیران را زیر نظر بگیرد. این سازمان برای این منظور، دوربین ها و سنسورهای جی پی اس متعددی را روی کشتی های ماهیگیری نصب کرده است. از طرفی دیگر، سازمان نام برده به دنبال توسعه الگوریتمی است که بر اساس آن بتواند کوسه، ماهی تون و یا لاک پشت های به دام افتاده در تور ماهیگیران را شناسایی کند و آن ها را به روی عرشه بکشاند.
در هر صورت، می توان این چنین گفت که حضور هوش مصنوعی در زندگی ما انسان ها به ضرورتی غیرقابل انکار تبدیل شده، اما این بدان معنا نیست که می بایست تمامی جنبه های زندگی ما را در بر بگیرد. در واقع، چندین دهه می شود که دانشمندان به توسعه سیستم های هوش مصنوعی روی آورده اند و در سال 2016، بخشی از این تلاش ها به ثمر نشست و نمونه هایی از آن را دیدیم.
اما در این میان، برخی نگرانی ها نیز در خصوص خطرات و تهدیداتی که از قدرت گرفتن سیستم های مبتنی بر هوش مصنوعی بشریت را تهدید خواهند کرد مطرح می شود که می بایست در کنار مزیت های این تکنولوژی، به این موارد نیز توجه شود.
اشک مصنوعی جایگزین اشک طبیعی میشود و با استفاده از آن نرمی، لغزندگی و رطوبت چشم، به چشمان افرادی که دچار خشکی چشم هستند دوباره بازمیگردد.
اشک مصنوعی قطره چشمی است که برای کمک به افرادی ساخته شده که چشمشان به اندازه کافی اشک تولید نمیکند و این عدم رطوبت کافی چشم فرد را دچار مشکل و عوارض خاصی میکند. در واقع اشک مصنوعی جایگزین اشک طبیعی میشود و با استفاده از آن نرمی، لغزندگی و رطوبت چشم دوباره به دست میآید.
کاهش تولید مایع از غدد ترشحکننده اشک میتواند ثبات لایه اشک را بر هم زند. به این ترتیب این لایه به سرعت شکسته شده و نقاط خشکی را روی قرنیه ایجاد میکند که سبب تحریک و کاهش بینایی میشود. اغلب افراد دچار خشکی چشم، احساس گزش، سوزش، خارش و خشکی در چشم کرده و همچنین موقع سیگار کشیدن چشمشان تحریک میشود. خشکی چشم استفاده از لنز را نیز مشکل یا غیرممکن میسازد.
اساس درمان خشکی چشم، جایگزینی اشک مصنوعی به جای اشک طبیعی است. این قطره با افزایش ثبات و ضخامت لایه اشکی بقای این لایه را روی چشم افزایش میدهد و به مرطوب نگه داشتن سطح چشم کمک میکند. همچنین سطح چشم را نرم و از آن محافظت مینماید.
این قطره در موارد کمبود ترشح اشک در نارسایی ترشح اشک و رفع خشکی و تحریک چشم در سندرمهای خشکی چشم متوسط تا شدید به کار برده میشود. همچنین برخی منابع بر استفاده از این قطره جهت نرم کردن چشم در موقع استفاده از لنز تماسی سخت نیز تاکید کردهاند.
نکته: اگر این قطرات دارای مواد نگهدارنده باشند، مواد نگه دارنده باعث حفاظت قطره در برابر رشد میکروبها میشود ولی در عوض خود این مواد نگهدارنده به مرور باعث صدمه سلولهای سطحی قرنیه میشوند و همچنین میتوانند باعث واکنشهای حساسیتی شوند. لذا در افرادی که به علت خشکی چشم نیاز به استفاده طولانی از این قطرهها دارند باید از نوع بدون مواد نگهدارنده (که به علت احتمال آلوده شدن با میکروبها به صورت یکبار مصرف هستند) استفاده نمایند.
عواملی که خشکی هوا را بیشتر میکنند، باعث میشوند افرادی که چشم خشک دارند، احساس ناراحتی بیشتری کنند. این عوامل عبارت است از گرمای بیش از اندازه اتاق، سشوار، روزهای بادی یا هر چیز که ماده تحریککنندهای به هوا اضافه کند. مخصوصا سیگار کشیدن برای این افراد بسیار ناراحتکننده است. اشخاصی که چشم خشک دارند، ممکن است فقط به اشک مصنوعی احتیاج داشته باشند، ولی گاه خشکی چشم آنقدر زیاد است که صدمات جدی به چشم میزند. در این صورت حتما باید به چشم پزشک مراجعه شود تا معالجه لازم انجام شود.
گردآوری: مجله اینترنتی ستاره
هوش مصنوعی جدید MIT، کابوس می سازد
تاریخ انتشار : دوشنبه ۳ آبان ۱۳۹۵ ساعت ۲۱:۰۷
اگر سخنرانی های پشت سر هم ایلان ماسک، استفن هاوکینگ و بیل گیتس شما را از عملکرد هوش مصنوعی در آینده نترسانده، باید به شما بگوییم که MIT طرحی کاملا قانع کننده را به سرانجام رسانده که در واقع هوش مصنوعی «کابوس ساز» است.
جالب است که می توانید با مراجعه به وبسایت دانشگاه، تصاویر را با فشردن گزینه های «ترسناک» و «ترسناک نیست» رتبه بندی کنید.
دو نمونه از تصویرسازی های این هوش مصنوعی را در ادامه مشاهده می کنید.
مرجع : وب سایت دیجیاتو
خبرگزاری آریا - هوش مصنوعی برگ برنده این روزهای دنیای تکنولوژی شناخته می شود و با محتوا و محصولاتی که در نمایشگاه CES 2017 از نظر گذراندیم، اهمیت و گستردگی این شاخه از علم و فناوری کاملاً قابل لمس است.
یکی از شرکت هایی که طی یکی دو سال اخیر سرمایه گذاری های چشم گیری در زمینه هوش مصنوعی اعمال کرده، مایکروسافتی است که اواسط تابستان گروه تحقیق و توسعه اختصاصی اش را نیز راه اندازی کرد.
وارد چهارمین سال مدیریت «ساتیا نادلا» بر میراث «بیل گیتس» بزرگ و خوش نام شده ایم، و مبرهن است که او به بهترین نحو ممکن مسئولیت های پیشبرد و پیشرفت حوزه هوش مصنوعی را بر عهده گرفته.
نادلا چندی پیش در جریان کنفرانس خبری DLD گفت:
هوش مصنوعی هنوز در مسیر ترقی قرار دارد و اینجا است که توانایی های مبتنی بر محاسبه مورد توجه برخی از کمپانی های بزرگ قرار می گیرند.
صنعت تکنولوژی، شرکت هایی که می توانند به کمک نرم افزارهای هوش مصنوعی پردازش های دنیای واقعی را شبیه سازی کنند می پرستد؛ اما اگر بخواهیم مفیدتر واقع شویم می بایست تکنیک های لازم را در اختیار طیف بیشتری از کاربران، کامپیوترهای خانگی، موبایل ها و هر دیوایس تکنولوژیک دیگری قرار دهیم.
مایکروسافت قصد دارد با تمرکز روی بنیان های فناوری هوش مصنوعی، آن را به ابزاری کاربردی برای توسعه دهندگان تبدیل کند.
گفتنی است نادلا تصور می کند مایکروسافت از جایگاه مناسب و لازم برای قیام در این شاخه برخوردار بوده و اظهار کرده شاید روزی از تکنیک های هوش مصنوعی در محصولاتی مانند سرویس لینکداین و یا سیستم های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده هولولنز استفاده شد.
با اختصاص کمکهای 20 میلیون دلاری موسسان سایتهای لینکداین و ایبی(eBay)، دانشگاههای هاروارد و ام ای تی یک پروژه مشترک را در زمینه کنترل و مدیریت هوش مصنوعی اجرا میکنند.
در چند سال گذشته آزمایشگاه علوم اعصاب جک گلنت یک سری مقالات تحقیقی منتشر کرده است که ابتدا بیاهمیت به نظر میرسیدند.
در سال ۲۰۱۱، این آزمایشگاه نشان داد که میتوان با رصد فعالیتهای مغزی افرادی که در حال تماشای فیلم سینمایی هستند، کلیپهای ویدیویی همان فیلم را دوباره ساخت. به عبارت دیگر میتوان مدعی شد که استفاده از رایانه برای بازآفرینی تصاویر یک فیلم، تنها از روی فعالیتهای مغزی کسی که در حال مشاهدهی آن است، یک نوع ذهنخوانی به شمار میآید. در سال ۲۰۱۵، تیم تحقیقاتی گلنت در طی آزمایشی با موفقیت توانستند حدس بزنند که افراد مشارکتکننده در آزمایش دقیقا به کدام نقاشی معروف فکر میکنند.
امسال، این تیم در نوشتهای در ژورنال Nature اعلام کرد که تنها با مطالعه بر مشارکتکنندگانی که در حال گوش کردن به فایلهای صوتی بودند، توانستند یک اطلس شامل بیش از ۱۰ هزار کلمهی منفرد مستقر در مغز را ایجاد کنند.
اما پرسش این است که آنها چطور این کار را انجام دادند؟ در پاسخ باید بگوییم که با استفاده از روش یادگیری ماشین؛ یعنی نوعی هوش مصنوعی که با استخراج و تحلیل تودههای عظیم اطلاعات مغزی، الگوی نهفته در فعالیتهای مغزی را یافته و تفکرات و ادراک انسان را پیشبینی میکند.
هدف محققان این آزمایشگاه، ساخت دستگاه ذهنخوان نیست، گرچه بسیاری به اشتباه چنین تصوری دارند. عصبشناسان نمیخواهند کلمات عبور شما را از ذهنتان بدزدند، همچنین آنها به دانستن تاریکترین رازهای زندگیتان علاقهمند نیستند. هدف واقعی چیزی فراتر از این موضوعات است. جک گلنت و دیگر عصبشناسان در پی این هستند تا با استفاده از ماشین برای استخراج حجم زیادی از اطلاعات مغزی و تبدیل علوم اعصاب به علوم دادههای بزرگ، نحوهی درک ما از فعالیتهای مغزی را دگرگون کنند.
تا جایی که میدانیم، مغز انسان پیچیدهترین شی موجود در عالم است و درک ما از نحوهی فعالیت آن نیز بسیار اندک است. ایدهی جالب جک گلنت که میتواند شاخهی علوم اعصاب را از مرحلهی ابتدایی خود به سمت جلو هدایت کند به این صورت است:
شاید لازم است یک دستگاه بسازیم تا بتواند نحوهی فعالیت مغز را برای ما آشکار کند. ما امیدوار هستیم که با رمزگشایی از الگوهای درهمتنیدهی مغزی، راهی برای درمان بیماریهای مغزی پیدا کنیم.
هم اکنون ابزار اصلی برای مطالعه و تحلیل آناتومی مغزی و فعالیتهای آن، MRI است. این تکنولوژی از دههی ۹۰ میلادی مورد استفاده قرار میگیرد و عکسهای گرفته شده توسط آن ناواضح و سطحی است.
برای درک قابلیتهای روش fMRI دانستن این نکته خالی از لطف نیست که کوچکترین واحد فعالیت مغزی که توسط این روش تشخیص داده میشود، یک وکسل (Voxel) است. معمولا وکسلها از یک مکعب با ابعاد یک میلیمتر کمی کوچکتر هستند. ممکن است در داخل یک وکسل بیش از ۱۰۰ هزار عصب وجود داشته باشد. آنطور که تال یارکونی، یک عصبشناس از دانشگاه تگزاس توضیح میدهد، fMRI مانند این است که بر فراز یک شهر پرواز کنید و ببینید که در چه مکانهایی چراغها روشن هستند.
عکسهای مرسوم fMRI میتواند به ما نشان دهد که چه مناطقی از مغز در فعالیتهای خاص، نقش حیاتی دارند، برای مثال، میتوان تشخیص داد که چه ناحیهای از مغز احساسات منفی را پردازش میکند، یا چه نواحی از مغز هنگام دیدن یک چهرهی آشنا روشن (فعال) میشوند. اما نمیتوان دریافت که آن ناحیه از مغز دقیقا چگونه در رفتارهای انسان نقش دارد و اینکه آیا نواحی دیگر مغزی که روشن نشدهاند، نقش کلیدی در رفتارهای خاص دارند یا نه. مغز مانند یک شی ساخته شده توسط لگو نیست، یعنی این طور نیست که نواحی مغزی مانند تکتک لگوها نقش مشخصی داشته باشند. مغز متشکل از یک شبکه از فعالیتها است. جک گلنت میگوید:
هر ناحیه از مغز، ۵۰ درصد احتمال دارد که با ناحیهی دیگر در ارتباط باشد.
به همین دلیل است که تلاشها برای یافتن، مثلا مرکز گرسنگی یا احتیاط، به نتایج قانعکنندهای ختم نشده است.
پیتر بندتینی، رییس دپارتمان روشهای fMRI در انجمن ملی سلامت روانی (National Institute of Mental Health) میگوید:
ما سالهاست که به این لکههای ظاهر شده در عکسهای fMRI نگاه میکنیم و به این موضوع فکر میکنیم که چه اطلاعاتی در آنها نهفته است. اکنون مشخص است که هر تغییر کوچکی در این لکهها، حاوی اطلاعات در مورد عملکرد مغز است، اطلاعاتی که ما تا کنون قادر به کشف آنها نبودهایم. به همین دلیل است که ما به تکنیکهای یادگیری ماشین نیاز داریم. چشمان ما میتواند لکهها را ببیند، اما نمیتوانیم الگوها را ببینیم. این الگوها بسیار پیچیده هستند.
در اینجا یک مثال ارائه میدهیم. بهطور سنتی این طور تصور میشود که پردازش زبان در نیمکرهی چپ مغز و در دو ناحیهی مشخص، ناحیهی Broca و ناحیهی Wernicke اتفاق میافتد. اگر این ناحیههای صدمه ببینند، شما در درک یا ایجاد زبان با مشکل روبهرو میشوید.
اما الکس هاث، فوقدکترای عصبشناسی در آزمایشگاه گلنت نشان داد که این درک ما از کارکرد مغز در ارتباط با زبان، بسیار ساده و سطحی است. او تصمیم گرفت دریابد که آیا کل مغز در درک زبان نقش دارد یا نه.
در یک آزمایش، او از شرکتکنندگان در یک تحقیق خواست تا به یک داستان صوتی گوش دهند. همزمان او و همکارانش فعالیتهای مغزی آنها را توسط اسکنرهای fMRI ضبط کردند. هدف از این آزمایش پی بردن به ارتباط نواحی مختلف مغز در حین فعالیت مغزی مرتبط با گوش کردن به لغات بود.
گلنت میگوید که چنین آزمایشی اطلاعات بسیار زیادی را تولید میکند، حجمی از اطلاعات که احتملا انسان تا کنون با آن مواجه نشده است. اما به یک نرمافزار رایانهای آموزش داده شد تا با بررسی این اطلاعات، الگوی آنها را بیابد. در نهایت برنامهای که توسط هاث طراحی شده بود توانست یک اطلس از لغاتی که در مغز انسان «زندگی» میکنند را آشکار کند. گلنت در این ارتبط میگوید:
آزمایش الکس نشان داد که قسمتهای زیادی از مغز در درک معنایی لغات نقش دارند.
الکس هاث همچنین نشان داد لغاتی که از لحاظ معنایی به یکدیگر نزدیک هستند، مانند سگ و پودل (نوعی سگ پشمالو)، در نواحی مجاور در داخل مغز جای میگیرند.
پس اهمیت پروژههای این چنینی چیست؟ در دنیای علم، پیشبینی برابر است با قدرت. اگر دانشمندان بتوانند پیشبینی کنند که چگونه یک سری فعالیتهای گیجکنندهی مغزی به تفسیر و درک زبان مربوط میشود، آنگاه میتوانند مدل بهتری از نحوهی کارکرد مغز ارائه دهند و اگر آنها بتوانند یک مدل بهتر بسازند، بهتر میتوانند بفهمند که چرا و چگونه متغیرهای مغز تغییر میکنند، یا به عبارت دیگر مغز دچار بیماری میشود.
یادگیری ماشین مفهومی گستردهای است که شامل استفاده از طیف زیادی از نرمافزارهای رایانهای میشود. به زبان عامیانه، تکنولوژی یادگیری ماشینی که به سرعت در حال توسعه است، به معنای تشخیص و دیدن اشیا توسط ماشینها و با استفاده از فوتونها است که در سطحی نزدیک سطح دید انسان روی میدهد. با استفاده از نوعی تکنولوژی یادگیری ماشین با نام تکنولوژی یادگیری عمیق، سرویس ترجمه گوگل، که قبلا ترجمههای ابتدایی و گاهی خندهآوری ارائه میداد، اکنون میتواند رمانهای ارنست همینگوی را به چند زبان دیگر در سطحی ترجمه کند که با ترجمههای مشهور آنها رقابت کند.
اما اساسا برنامههای یادگیری ماشین به دنبال کشف الگوها و رابطهی بین x و y هستند. معمولا برنامههای یادگیری ماشین ابتدا باید توسط یک سری دادهی تحت «آموزش» قرار گیرند. در این فرآیند، برنامه باید به دنبال الگوی موجود در دادهها بگردد. هر چه میزان دادههای آموزشی بیشتر باشد، برنامه باهوشتر و دقیقتر عمل میکند. بعد از اتمام پروسهی آموزش، دادههای جدیدی به برنامه داده داده میشود. در نتیجه با استفاده از دادههای جدید، برنامههای یادگیری ماشین میتوانند شروع به پیشبینی کنند.
یک نمونهی ساده و جالب این برنامهها، قابلیت فیلتر کردن ایمیلهای اسپم است. برنامههای یادگیری ماشینی با بررسی ایمیلهای اسپم و پی بردن به نحوهی نگارش و ساختار و محتوای آنها، میتوانند از میان ایمیلهای دریافتی، ایمیل اسپم را شناسایی و فیلتر کنند.
لازم نیست که برنامههای یادگیری ماشینی همگی پیچیده باشند، یک برنامهی یادگیری ماشین ممکن است تنها وظیفهی رگراسیون ریاضیاتی را داشته باشد، یا ممکن است به اندازهی DeepMind شرکت گوگل، که روزانه میلیونها داده دریافت میکند، پیچیده باشد. گوگل با استفاده از این برنامه توانست رایانهای بسازد که انسان را در بازی گو (Go) شکست دهد. گفتنی است بازی گو متشکل از یک تخته و دو دسته مهرهی سیاه و سفید است. این بازی به ظاهر ساده، چنان پیچیده است که وضعیتهای محتمل پیش آمده در بازی، از تعداد اتمهای موجود در کیهان بیشتر است.
عصبشناسان از تکنولوژی یادگیری ماشینی به دو منظور استفاده میکنند: کدگذاری و کدشکنی. در روند کدگذاری، برنامهی یادگیری ماشین سعی میکند تا الگوی فعالیت مغزی ایجاد شده توسط یک محرک را پیشبینی کند. اما کدشکنی برعکس مفهوم قبلی است، یعنی نگاه کردن به فعالیتهای مغزی برای پیشبینی این که شرکتکنندگان در حال نگاه کردن به چه چیزی هستند. همچنین عصبشناسان میتوانند از چنین برنامههایی در اسکنهای مغزی، مانند EEG و MEGS استفاده کنند.
برایس کول، عصبشناس از دانشگاه اورگان، اخیرا توانست با استفاده از روش کدشکنی و توسط دادههای به دست آمده از fMRI، چهرههایی که شرکتکنندگان در تحقیق به آنها نگاه میکردند را بازسازی کند.
آن قسمتهایی از نواحی مغزی که کوهل توسط MRI هدف قرار داده بود، به طور سنتی به عنوان مرکز «خاطرات واضح» شناخته شدهاند. کوهل در این ارتباط میگوید:
آیا آن ناحیه شامل جزییات چیزی است که به آن نگاه میکنید؟ یا فقط به این دلیل است که به حافظهی خود اعتماد دارید؟
این که برنامهی یادگیری ماشین بتواند از روی فعالیتهای مغزی ویژگیهای چهرهها را تشخیص دهد به این معنی است که آن نواحی حاوی جزییاتی از «آن چیزی که میبینید» هستند.
به طور مشابه، آزمایشی که توسط گلنت برای پیشبینی نقاشی که شرکتکنندگان به آن فکر میکردند، طراحی شده بود، حاوی یک راز کوچک در مورد ذهن انسان است: ما همان نواحی مغزی را هنگام یادآوری ویژگیهای بصری فعال میکنیم که هنگام دیدن آنها فعال میکنیم.
عصبشناسان عقیده دارند که تکنولوژی یادگیری ماشین هنوز منجر به ظهور انقلاب در رشتهی آنها نشده است. آنها علت این امر را میزان کم اطلاعات در دسترس میدانند. اسکنهای مغزی بسیار زمانبر و هزینهبر هستند و تحقیقات انجام شده در این حوزه شامل تنها چند شرکتکننده میشود و نه چند هزار. اونیل هیومن، محقق نئورودینامیک از دانشگاه پیتزبورگ میگوید:
در دههی ۹۰ و زمانی که علوم اعصاب کمکم شروع به رشد میکرد، مردم سوالهای طبقهبندی-محور میپرسیدند، مثلا اینکه چه نواحی از مغز هنگام نگاه کردن به صورتها فعال میشود، چه نواحی هنگام نگاه کردن به اشیا فعال میشد و یا در مورد خانهها چطور؟ اما ما اکنون میتوانیم سوالهای حسابشدهتری بپرسیم، مانند این سوال: آیا این خاطره که شخصی هماکنون در حال یادآوری آن است، همان چیزی است که او ۱۰ دقیقه پیش به آن فکر میکرد؟
هیومن میگوید که این پیشرفت انقلابیتر و تکاملیتر است.
دانشمندان علوم اعصاب امیدوارند یادگیری ماشین به آنها در تشخیص و درمان اختلالات ذهنی کمک کند. هماکنون روانپزشکان نمیتوانند یک بیمار را در دستگاه MRI قرار دهند و تنها با اتکا به فعالیتهای مغزی تشخیص دهند که او دچار یک نوع بیماری روانی، مانند اسکیزوفرنی است. آنها برای تشخیص بیماریها باید به صورت بالینی با بیماران صحبت کنند، که البته بیشک بسیار ارزشمند است. اما یک روش تشخیص مبتنی بر ماشین میتواند به راحتی بیماریهای روانی را از یکدیگر تشخیص دهد و تاثیر مهمی بر روند درمان بیماری داشته باشد. بندتینی میگوید که برای انجام این کار به اطلاعات MRI بسیار زیادی، در حدود ۱۰ هزار عکس از لکهها، نیاز است.
برنامههای یادگیری ماشین میتوانند با جستجوی الگوهای فعالیتهای مغزی مربوط به بیماران روانی، این اطلاعات را از مغز انسان استخراج کنند. بندتینی در این مورد توضیح میدهد:
شما میتوانید با استفاده بالینی از این برنامهها، بیمار را در اسکنر قرار دهید و بگویید که برمبنای ۱۰ هزار پایگاه دادهی موجود، این بیمار مبتلا به، مثلا اسکیزوفرنی است.
تلاشها برای انجام این کار هنوز در مراحل مقدماتی قرار دارد و تا کنون نتایج محکم و مستندی به دست نیامده است. دان یامینز، عصبشناس و متخصص در علوم رایانهای از دانشگاهMIT میگوید:
اگر به درک کافی از ارتباط بین شبکههای مغزی برسیم، ممکن است که به جایی برسیم که هنگام بروز اختلال در مغز، مداخلات پزشکی مثبت و پیچیدهتری در مغز داشته باشیم. مثلا ممکن است که یک کاشت (implant) در مغز کار انجام دهیم تا به نحوی به بهبود بیماری پارکینسون یا آلزایمر کمک کند.
همچنین روش یادگیری ماشینی میتواند به روانپزشکان کمک کند که پیشبینی کنند چگونه مغز بیماران مبتلا به افسردگی به داروهای خاص واکنش نشان خواهند داد. یامینز در این ارتباط توضیح میدهد: هماکنون روانپزشکان باید از دیدگاه تشخیصی حدس بزنند که یک بیمار چطور به داروها واکنش نشان خواهد داد. چرا که علایم و نشانههای بیماری نمیتواند به طور کامل نشانگر اتفاقات جاری در مغز باشد.
یامینز تاکید میکند که استفاده از یادگیری ماشین برای تشخیص و درمان بیماریها در آیندهی نزدیک روی نخواهد داد. با این حال دانشمندان و محققان سرتاسر جهان در حال کار بر روی این موضوع هستند. اخیرا ژورنال Neurolaimage یک شمارهی کامل را به مقالاتی اختصاص داد که در مورد پیشبینی تفاوتهای مغزی افراد بر مبنای دادههای عکسبرداری عصبی بودند. کارهای اینچنینی بااهمیت هستند. چون زمانی که این کارها عملا وارد حوزهی سلامت شوند، میتوانند منجر به ایجاد روشهای جدید درمان یا پیشگیری شوند.
بیماران مبتلا به صرع هیچگاه نمیدانند که چه زمانی دچار تشنج میشوند. کریستین مایزل، عصبشناسی از انیستیتو ملی سلامت میگوید:
این یک مشکل بزرگ است، شما نمیتوانید رانندگی کنید، چون استرس این موضوع شما را ناراحت میکند. آن طور که میخواهید نمیتوانید کارهای روزمره را انجام دهید. در حالت ایدهال شما میخواهید که یک سیستم هشدار در مورد تشنج قریبالوقوع داشته بشید.
روشهای درمانی کاملی نیز برای بیماری صرع وجود ندارد. بعضی از بیماران، داروهای ضد صرع به صورت ۲۴ ساعته مصرف میکنند، اما این داروها دارای عوارض جانبی بعضا خطرناکی هستند. حتی در ۲۰ تا ۳۰ درصد بیماران، هیچ دارویی از تشنج جلوگیری نمیکند.
اما پیشبینی تشنج میتواند تغییر بزرگی ایجاد کند. اگر یک شخص مبتلا به صرع بداند که در لحظات آینده دچار تشنج خواهد شد، میتواند خود را سریعتر به یک مکان امن برساند و یا از دیگران کمک بگیرد. همچنین پیشبینی تشنج میتواند روشهای درمانی جدیدی را معرفی کند. مثلا سیستم هشدار میتواند باعث فعال شدن ابزاری برای وارد کردن داروی فوری ضدصرع به بدن بیمار شود، یا با فرستادن یک سیگنال از وقوع تشنج جلوگیری کند.
تصویر زیر نوار مغزی یک بیمار صرعی است که توسط مایزل به اشتراک گذاشته شده است. او میگوید:
هیچ تشنجی دیده نمیشود. اما سوال این است که آیا این فعالیت مغزی مربوط به یک ساعت قبل از تشنج است و یا چهار ساعت قبل از آن؟
او میگوید که پاسخ به این سوال برای یک پزشک بالینی اگر غیرممکن نباشد، بسیار دشوار خواهد بود.
اما اطلاعات مربوط به تشنج بعدی ممکن است در میان این نوار مغزی پنهان شده باشد. برای آزمایش این احتمال، آزمایشگاه مایزل در یک رقابتی که توسط Kaggle برگزار شده بود، شرکت کرد. Kaggle یک جامعهی علوم آماری است که به صورت آنلاین فعالیت دارد. Kaggle اطلاعات مربوط به نوارمغزی سه بیمار صرعی را در مدت زمان چند سال جمع آوری شده بود، با شرکتکنندگان به اشتراک گذاشت. مایزل از روش یادگیری عمیق برای آنالیز دادهها به منظور پیدا کردن الگوها استفاده کرد.
اما این برنامه تا چه اندازه در پیشبینی تشنج دقیق عمل میکند؟ مایزل در این مورد اینگونه توضیح میدهد: اگر شما یک سیستم کاملا دقیق داشته باشید که همهچیز را بهدرستی پیشبینی میکند، نمرهی ۱ میگیرید، اما اگر سیستم شما به صورت تصادفی اقدام به پیشبینی کند، نمرهی ۰.۵ به شما تعلق میگیرد. ما هماکنون به نمرهی ۰.۸ رسیدهایم. به این معنی که پیشبینی ما دقیق نیست، اما از حالت تصادفی بسیار بهتر است. البته این روش راه زیادی برای گذر از حالت نظری و ورود به عالم واقعی در پیش دارد. مثلا یکی از مشکلات این روش این است به برای به دست آوردن نوار مغزی بیماران شرکت کننده در این تحقیق از یک روش تهاجمی استفاده شده است.
مایزل یک نظریهپرداز عصبشناس است که سعی دارد بر مبنای نظریههای مختلف دریابد که چگونه تشنجهای صرعی از یک فعالیت غیرعادی کوچک مغزی شروع شده و تبدیل به یک حالت کاملا فلجکننده برای بیمار میشود. او میگوید که یادگیری ماشین به او در درک و توسعهی نظریهها کمک میکند. او میتواند نظریهی خود را در یک مدل یادگیری ماشین پیاده کند و ببیند که آیا این نظریه باعث بهتر شدن پیشبینیها میشود یا در جهت عکس عمل میکند. او میگوید:
اگر این روش جواب بدهد، یعنی نظریهی من درست است.
یادگیری ماشین نمیتواند تمام مسائل اصلی علوم اعصاب را حل کند. عملکرد یادگیری ماشین ممکن است به دلیل کیفیت پایین اطلاعات دریافتی توسط fMRI محدود شود.
گیل وراکو، دانشمند علوم رایانهای که ابزار یادگیری ماشین را برای علوماعصاب توسعه داده است، میگوید:
حتی اگر ما تعداد بیشماری دادههای تصویری داشته باشیم، در آن صورت نیز نمیتوانیم یک پیشبینی کامل و دقیق داشته باشیم، زیرا پروسههای به دست آوردن این اطلاعات معیوب هستند.
اما بیشتر عصبشناسان معتقد هستند که ورود یادگیری ماشین به حوزهی علوم اعصاب باعث شفافیت بیشتری شده است. همچنین از یادگیری ماشین میتوان برای پیدا کردن راهحلی برای مشکل «مقایسهی چندگانه» در علوم اعصاب استفاده کرد. این عبارت در مواردی به کار میرود که محققان به دنبال دست یافتن به نتیجهای مهم از لحاظ آماری در میان دادهها هستند. با استفاده از یادگیری ماشین، پیشبینی شما در مورد رفتار مغز یا درست است و یا نادرست. وراکو میگوید که «پیشبینی» چیزی است که تحت کنترل ما قرار دارد.
دسترسی به منابع عظیم اطلاعاتی میتواند عصبشناسان را قادر کند تا تحقیقات بر روی رفتارهای مغزی را در بیرون از محیط آزمایشگاه نیز دنبال کنند. هیومن در این ارتباط میگوید:
تمام مدلهای مطالعاتی ما در مورد نحوهی کارکرد مغز در محیطی با شرایط مصنوعی بنا شده است. بنابرین ما مطمئن نیستیم که یک رفتار مغزی مشخص را در خارج از محیط آزمایشگاه و در دنیای واقعی شاهد باشیم.
اگر ما به نحوی بتوانیم به اطلاعات زیادی از رفتار مغز در زندگی روزمره دست یابیم، مثلا با استفاده از یک دستگاه ثبت نوارمغزی همراه، در آن صورت یادگیری ماشین میتواند به جستجوی الگوهای رفتاری مغز بپردازد، بدون این که به آزمایشات تصنعی نیازی باشد.
و در نهایت یک استفادهی دیگر برای برنامههای یادگیری ماشین در علوم اعصاب میتوان متصور شد، با اینکه شاید کمی تخیلی به نظر برسد. ما میتوانیم با مطالعهی رفتار مغز توسط یادگیری ماشین، برنامههای بهتری برای یادگیری ماشین بسازیم. بزرگترین پیشرفت روی داده در ۱۰ سال گذشته در تکنولوژی یادگیری ماشین، ایدهای با نام «شبکههای عصبی پیچیده» است، که گوگل با استفاده از آن میتواند اشیای موجود در عکسها را تشخیص دهد. این شبکههای عصبی از تئوریهای عصبشناسی نشئت میگیرند. پس هر چه بیشتر به بررسی رفتارهای مغزی با یادگیری ماشین بپردازیم، خود این روش نیز پیچیدهتر و باهوشتر میشود. سپس، برنامههای ارتقا یافتهی یادگیری ماشین دوباره میتوانند برای بررسی مغز مورد استفاده قرار گیرند و در این صورت دانش ما از علوم اعصاب بیشتر میشود.
همچنین محققان شاید بتوانند با استفاده از یادگیری ماشین، رویاهای انسان را دوباره بازآفرینی کنند. ممکن است در حین فرآیند بررسی رفتارهای مغزی، لازم باشد برنامهی یادگیری ماشین، فعالیتهای مغزی را شبیهسازی کند. وراکو میگوید:
ما نمیخواهیم مردم این گونه تصور کنند که ما به دنبال ساخت ماشینهای ذهنخوان هستیم. هدف ما این است که به مدلهای رایانهای پیچیدهتری برای درک رفتار مغز دست یابیم. من فکر میکنم که روزی به این هدف خواهیم رسید.
محققان ابزاری ساختند که قادر است مادهای شبیه به تار عنکبوت تولید کند. تار عنکبوت نوعی ماده شگفت انگیز است که با استفاده از آن میتوان پارچههای بسیار مستحکم تولید کرد.