Ao estudar a inteligência artificial, podemos aprender mais sobre a nossa própria cérebro ? As IAs modernas, baseadas em redes neurais profundas, funcionam de maneira muito diferente do cérebro humano. E, no entanto, eles também têm algumas semelhanças.
Alguns são sensíveis a ilusões de ótica, fenômeno ainda pouco compreendido em humanos. Para compreender o mundo, o cérebro usa certos atalhos para processar informações com mais eficiência. Porém, quando percebemos determinadas imagens, esses atalhos criam ilusões, nas quais o cérebro percebe objetos com tamanho, cores ou movimentos errado. Por exemplo, basta olhar para o Luaque parece maior quando está no horizonte, ou para lembrar o famoso vestido de 2015 que alguns viam como branco e dourado, quando era azul e preto.
Você vê um vestido branco e dourado ou azul e preto? © Cecilia Bleasdale
IA capaz de ver movimento em imagens estáticas
“ O uso de redes neurais profundas na pesquisa de ilusões nos permite simular e analisar como o cérebro processa informações e gera ilusões “, diz Eiji Watanabe, do Instituto Nacional de Biologia Fundamental do Japão, entrevistado pelo BBC. “ A realização de manipulações experimentais no cérebro humano levanta sérias questões éticas, mas tais restrições não se aplicam a modelos artificiais. »
Em um estudo anterior publicado na revista Fronteiras em Psicologiao pesquisador e sua equipe analisaram o PredNet. Este modelo analisa vídeos e prevê o próximo quadro da sequência. Baseia-se na codificação preditiva, uma das teorias que explica como o cérebro processa informações e é frequentemente usada para explicar ilusões de ótica. Neste estudo, os pesquisadores treinaram o modelo em vídeos filmados com câmeras montadas na altura da cabeça para melhor simular a visão humana, evitando quaisquer ilusões de ótica.
Depois de treinado, o modelo foi confrontado com cobras giratórias, a famosa ilusão de ótica de Akiyoshi Kitaoka. Nesta ilusão, as cobras enroladas parecem estar girando, apesar da imagem estática. Os pesquisadores apresentaram diversas variações, incluindo algumas que não criam ilusões nos humanos. O modelo PredNet foi enganado pelas mesmas imagens dos humanos. Porém, basta focar em um dos círculos para não vê-lo mais girando, o que é impossível para a IA.
As cobras giratórias. A imagem parece se mover, embora seja perfeitamente estática. © Akiyoshi Kitaoka
Uma teoria quântica para explicar o pensamento?
Em outro estudo, continue lendo ArxivLana Sinapayen e Eiji Watanabe usaram este modelo para ajudá-los a gerar ilusões de ótica. Eles criaram assim o EIGen, que gera ilusões potenciais, depois usa o PredNet para avaliá-las e, assim, funciona em loop até produzir uma ilusão. Isso reforça a hipótese de que o cérebro utiliza codificação preditiva e que esta seria a causa das ilusões de ótica.
O cubo Necker pode ser interpretado de duas maneiras. © Maxim, Wikipédia
Contudo, isto não explica tudo. O cubo Necker, por exemplo, pode ser visto de duas maneiras, e o cérebro pode alternar entre as duas. Outro estudo usa tunelamento quântico com uma rede neural profunda. O resultado é semelhante ao funcionamento do cérebro humano, com o modelo às vezes vendo uma de duas interpretações possíveis, às vezes a outra. Para Ivan Maksymov, autor do estudo, isso significa que é possível modelar certos aspectos do pensamento humano usando a teoria quântica. Este é um campo de estudo chamado cognição quântico.
Estes diversos trabalhos mostram que o estudo de modelos pode permitir-nos compreender melhor o cérebro humano e descobrir as suas diferentes estratégias de processamento de informação. Além disso, isto também poderia ajudar a melhorar a IA, integrando estas técnicas diretamente nos modelos.