Исследования искусственных нейронных сетей приводят к новой гипотезе о том, почему мы мечтаем: предотвратить "переобученный" мозг.

Может быть, присниться…

Сны снятся всем, даже если мы не помним этого, когда просыпаемся.

Среднестатистическому человеку за ночь снится от трех до пяти снов, этих самодельных умственных чудес. Большинство (но не все) снов возникают во время быстрого сна.

Возраст играет роль: младенцы, как правило, проводят половину своего сна во сне, в то время как люди преклонного возраста часто видят сны менее одной пятой времени, которое они проводят (что может быть результатом относительного уменьшения времени быстрого сна).

Животные тоже могут мечтать. Известно, что млекопитающие проходят стадии быстрого сна, и были признаки чего-то подобного у птиц и рептилий. Могут присниться даже осьминоги или хотя бы каракатицы. Недавние исследования показывают, что они могут испытывать REM-подобное состояние во время сна - и они даже меняют цвет во время сна. Мы буквально видим, как их мечты исполняются в реальном времени?

Но почему?

Сновидения, по-видимому, очень распространены среди организмов с относительно сложным мозгом, что предполагает, что они находят свое применение. (Конечно, субъективное переживание сна все еще может быть побочным эффектом других процессов, но это приведет нас в философское болото.)

Было предложено множество гипотез, объясняющих функцию сновидения. Сообщения от богов, консолидация памяти, тестирование ментальных схем или бессмысленный побочный эффект другой мозговой активности во время сна?

Электрическая овца

В 1968 году Филип К. Дик написал научно-фантастический роман с одним из самых известных названий в жанре: Мечтают ли андроиды об электрических овцах?

У нас нет андроидов, о которых мы можем спросить (пока?), Но у нас есть искусственные нейронные сети, и новое исследование предполагает, что они могут приоткрыть верхушку завесы мечты.

Искусственные нейронные сети не мечтают (опять же, пока?), Но они учатся, и автор исследования предполагает, что некоторые вещи, которые мы узнали о процессе обучения нейронных сетей (здесь происходит много обучения), могут помочь. мы понимаем, почему мы мечтаем.

Автор придумал свою идею как «гипотезу переоборудованного мозга». Вот что там написано:

… ОБХ концептуализирует сны как форму преднамеренно искаженных входных данных, вероятно, производных от шума, вводимого в иерархическую структуру мозга, заставляя обратную связь генерировать искаженные или «искаженные» сенсорные входные данные. Общая цель этой стохастической активности - предотвратить переобучение. Это переоснащение может происходить в рамках конкретного модуля или задачи, такой как конкретная область мозга или сеть, а также может включать обобщение на нераспределенные (невидимые) новые стимулы.

Давайте переведем это.

Искусственные нейронные сети часто страдают от «переобучения». Это означает, что по мере того, как они учатся определять определенные закономерности в конкретном наборе данных, они становятся очень хорошими в обнаружении этих шаблонов в этом наборе данных, но им не удается обобщить. Это одна из причин, почему многие из того, что мы читаем об искусственном интеллекте и его аналогах, на самом деле очень ограничены с точки зрения широкого применения. Эти штуки очень хороши в выполнении определенных задач, но при знакомстве с новым, другим типом наборов данных их производительность обычно значительно падает.

Одно из решений, которое исследуется для этого, - это целенаправленное введение некоторого шума. Добавьте немного шума к набору обучающих данных, и система должна найти способ приспособиться к этому раздражающему новому лакомому кусочку неожиданных данных. Часто это приводит к более универсальному распознаванию образов.

Возможно, предполагает автор, сны - это шум, который позволяет нам распространить наше поведение и мыслительные процессы на новую среду. Это гипотеза переоборудованного мозга.

Он также предлагает следующее:

Наконец, стоит отнестись к идее замены сновидений достаточно серьезно, чтобы рассмотреть, действуют ли художественные произведения, такие как романы или фильмы, как искусственные сны, выполняя по крайней мере некоторые из тех же функций ... возможно, искусство в целом может иметь более глубокую подоплеку когнитивных способностей. полезность в форме улучшения обобщения и предотвращения переобучения, действуя как искусственные сны.

Мне очень нравится эта идея.

Итак, гипотеза - это только первый шаг в развитии теории сновидений, и она должна быть подтверждена экспериментальными данными. Это должно будет включать некоторую степень переобучения у людей и влияние этого, например, на когнитивную гибкость и обобщение. Возможная сбивающая с толку проблема заключается в том, что лишение сна повлияет на всех, независимо от потенциального эффекта сновидений.

Еще много работы, но идея мне нравится. Сны как целеустремленный шум.