Executarea unei sarcini noi pe baza unor instrucțiuni verbale sau scrise și apoi descrierea acesteia către alte persoane pentru ca acestea să o poată reproduce reprezintă o piatră de temelie a comunicării umane care încă rezistă inteligenței artificiale (AI). O echipă de la Universitatea din Geneva (UNIGE) a reușit să modeleze o rețea neuronală artificială capabilă de această ispravă cognitivă. După ce a învățat și a efectuat o serie de sarcini de bază, această IA a reușit să furnizeze o descriere lingvistică a acestora unei IA ”surori”, care la rândul ei le-a efectuat. Aceste rezultate promițătoare, în special pentru robotică, au fost publicate în Nature Neuroscience.

Executarea unei sarcini noi fără pregătire prealabilă, doar pe baza unor instrucțiuni verbale sau scrise, este o abilitate umană unică. Mai mult, odată ce am învățat sarcina, suntem capabili să o descriem astfel încât o altă persoană să o poată reproduce. Această capacitate dublă ne deosebește de alte specii care, pentru a învăța o sarcină nouă, au nevoie de numeroase încercări însoțite de semnale de întărire pozitive sau negative, fără a putea comunica acest lucru congenerilor lor.

Un subdomeniu al inteligenței artificiale (AI) – procesarea limbajului natural – încearcă să recreeze această facultate umană, cu mașini care înțeleg și răspund la date vocale sau textuale. Această tehnică se bazează pe rețele neuronale artificiale, inspirate de neuronii noștri biologici și de modul în care aceștia își transmit semnale electrice între ei în creier. Cu toate acestea, calculele neuronale care ar face posibilă realizarea faptei cognitive descrise mai sus sunt încă puțin cunoscute.

”În prezent, agenții de conversație care folosesc inteligența artificială sunt capabili să integreze informații lingvistice pentru a produce un text sau o imagine. Dar, din câte știm, ei nu sunt încă capabili să traducă o instrucțiune verbală sau scrisă într-o acțiune senzorio-motorie și cu atât mai puțin să o explice unei alte inteligențe artificiale pentru ca aceasta să o poată reproduce”, explică Alexandre Pouget, profesor titular în cadrul Departamentului de neuroștiințe fundamentale al Facultății de Medicină a UNIGE.

Un creier model

Cercetătorul și echipa sa au reușit să dezvolte un model neuronal artificial cu această dublă capacitate, deși cu un antrenament prealabil. ”Am pornit de la un model existent de neuroni artificiali, S-Bert, care are 300 de milioane de neuroni și care este antrenat în prealabil pentru a înțelege limbajul. L-am ‘conectat’ la o altă rețea mai simplă, de câteva mii de neuroni”, explică Reidar Riveland, doctorand în cadrul Departamentului de Neuroștiințe de bază al Facultății de Medicină a UNIGE și primul autor al studiului.

În prima etapă a experimentului, cercetătorii neuroștiințifici au antrenat această rețea pentru a simula zona lui Wernicke, partea din creierul nostru care ne permite să percepem și să interpretăm limbajul. În cea de-a doua etapă, rețeaua a fost antrenată să reproducă zona lui Broca, care, sub influența zonei lui Wernicke, este responsabilă de producerea și articularea cuvintelor. Întregul proces a fost realizat pe calculatoare portabile convenționale. Instrucțiuni scrise în limba engleză au fost apoi transmise către IA.

De exemplu: indicarea locului – stânga sau dreapta – în care este perceput un stimul; răspunsul în direcția opusă unui stimul; sau, mai complex, între doi stimuli vizuali cu o ușoară diferență de contrast, arătându-l pe cel mai luminos. Oamenii de știință au evaluat apoi rezultatele modelului, care a simulat intenția de a se mișca sau, în acest caz, de a arăta cu degetul. ”Odată ce aceste sarcini au fost învățate, rețeaua a fost capabilă să le descrie unei a doua rețele – o copie a primei – pentru ca aceasta să le poată reproduce. Din câte știm noi, aceasta este prima dată când două inteligențe artificiale au fost capabile să vorbească între ele într-un mod pur lingvistic”, spune Alexandre Pouget, care a condus cercetarea.

Pentru viitorii umanoizi

Acest model deschide noi orizonturi pentru înțelegerea interacțiunii dintre limbaj și comportament. Este deosebit de promițător pentru sectorul roboticii, unde dezvoltarea tehnologiilor care să permită mașinilor să vorbească între ele este o problemă cheie. ”Rețeaua pe care am dezvoltat-o este foarte mică. Nimic nu mai stă acum în calea dezvoltării, pe această bază, a unor rețele mult mai complexe care ar fi integrate în roboți umanoizi capabili să ne înțeleagă pe noi, dar și să se înțeleagă între ei”, conchid cei doi cercetători.