Las redes neuronales artificiales modeladas en cerebros reales pueden realizar tareas cognitivas.
Un nuevo estudio muestra que las redes de inteligencia artificial basadas en la conectividad del cerebro humano pueden realizar tareas cognitivas de manera eficiente.
Al examinar los datos de resonancia magnética de un gran depósito científico abierto, los investigadores reconstruyeron un patrón de conectividad cerebral y lo aplicaron a una red neuronal artificial (ANN). Un ARN es un sistema informático que consta de varias unidades de entrada y salida, así como el cerebro biológico. Un equipo de investigadores de The Neuro (Instituto-Hospital Neurológico de Montreal) y del Instituto de Inteligencia Artificial de Quebec entrenó al ARN para realizar una tarea de memoria cognitiva y observó cómo funcionaba para completar la tarea.
Este es un enfoque único de dos maneras. El trabajo anterior sobre la conectividad cerebral, también conocida como conectómica, se ha centrado en describir la organización del cerebro, sin observar cómo realiza realmente los cálculos y las funciones. En segundo lugar, las ANN tradicionales tienen estructuras arbitrarias que no reflejan cómo se organizan las redes cerebrales reales.. Al integrar la conectómica cerebral en la construcción de arquitecturas de ARN, los investigadores esperaban aprender cómo el cableado cerebral respalda capacidades cognitivas específicas y derivar nuevos principios de diseño para redes artificiales.
Descubrieron que los ARN con conectividad del cerebro humano, conocidos como redes neuronales neuromórficas, realizaban tareas de memoria cognitiva de manera más flexible y eficiente que otras arquitecturas de referencia. Las redes neuronales neuromórficas pudieron utilizar la misma arquitectura subyacente para admitir una amplia gama de capacidades de aprendizaje en varios contextos.
“El proyecto une a dos instituciones científicas dinámicas y dinámicas disciplinas ”, dice Bratislav Misic, investigador de The Neuro y autor principal del artículo. “La neurociencia y la IA comparten raíces comunes, pero recientemente se han separado. El uso de redes artificiales nos ayudará a comprender cómo la estructura del cerebro apoya el funcionamiento del cerebro. A su vez, el uso de datos empíricos para crear redes neuronales revelará los principios de diseño para construir una mejor IA. Entonces, los dos se ayudarán a informarse mutuamente y enriquecerán nuestra comprensión del cerebro. «
Este estudio, publicado en la revista Inteligencia de la máquina de la naturaleza el 9 de agosto de 2021, fue financiado con la ayuda del Canada First Research Excellence Fund, otorgado a la McGill University for the Healthy Brains, Healthy Lives Initiative, el Consejo de Investigación de Ciencias Naturales e Ingeniería de Canadá, Fonds de Recherche du Quebec – Santé , Instituto Canadiense de Investigación Avanzada, Cátedras de Investigación Canadienses, Fonds de Recherche du Quebec – Nature et Technologies y Center UNIQUE (Unión de Neurociencia e Inteligencia Artificial).
Referencia: “Función de aprendizaje a partir de la estructura en redes neuromórficas” por Laura E. Suárez, Blake A. Richards, Guillaume Lajoie y Bratislav Misic, 9 de agosto de 2021, Nature Machine Intelligence.
DOI: 10.1038 / s42256-021-00376-1
El Neuro
El Neuro, el Instituto-Hospital de Neurología de Montreal, es un destino líder en el mundo para la investigación del cerebro y la atención avanzada del paciente. Desde su fundación en 1934 por el renombrado neurocirujano Dr. Wilder Penfield, The Neuro ha crecido hasta convertirse en el centro de investigación clínica y especializada en neurociencia más grande de Canadá y uno de los más grandes del mundo. La perfecta integración de la investigación, la atención al paciente y la formación de las mentes más importantes del mundo hace que Neuro esté en una posición única para tener un impacto significativo en la comprensión y el tratamiento de los trastornos del sistema nervioso. En 2016, Neuro se convirtió en el primer instituto del mundo en adoptar por completo la filosofía Open Science, creando el Tanenbaum Open Science Institute. El Instituto Neurológico de Montreal es un instituto de investigación y enseñanza de la Universidad McGill. El Hospital Neurológico de Montreal es parte de la Misión de Neurociencias del Centro de Salud de la Universidad McGill.
