2024 жылы жарық көрген BMC Neuroscience журналының зерттеуінде ғалымдар жасанды интеллект пен когнитивті нейроғылымның өзара байланысын жаңа деңгейде сипаттап, “бұл екі саланың түйісуі – ғылымдағы жаңа дәуірдің бастауы” деп бағалады.

Жасанды интеллект (AI) дегеніміз – адамның ойлау қабілетін модельдеу. Яғни машинаға адам сияқты үйреніп, шешім қабылдау мүмкіндігін беру. Ал когнитивті нейроғылым – адамның ойлау, есте сақтау, қабылдау сияқты психикалық процестерін ми деңгейінде зерттейтін сала.

Бұрын бұл екі бағыт бөлек дамыған еді. Енді ғалымдар олардың бір-бірін толықтыратынын дәлелдеп отыр. Мысалы, адам миының құрылымы мен нейрондар жүйесі жасанды нейрондық желілерді (neural networks) құруға шабыт берген. Ал бүгінде бұл жүйелер медицинадан бастап автокөлік, экономика, білім беру сияқты салаларға дейін кең қолданылады.

Ми қалай үйренеді — AI қалай қайталайды

Адам миының ерекше қасиеттерінің бірі — “нығайтылған оқыту” (reinforcement learning) деп аталатын қабілет. Яғни ми тәжірибе арқылы, қателесіп және түзеліп үйренеді. Осы принципке сүйенген ғалымдар AI жүйелеріне де осындай үйрену қабілетін енгізді.

Бүгінде дәл осы әдіс роботтық хирургияда, өздігінен жүретін көліктерде және медициналық диагноз қоюда қолданылып жүр.

Ал керісінше, жасанды интеллект ми туралы білімді тереңдетуге көмектесуде. Мысалы, соңғы зерттеулерде AI модельдері адамның миынан жазылған сигналдар арқылы не ойлап, не көріп отырғанын анықтай алады. Яғни AI бейнелер мен сөз мағынасын мидың белсенділік үлгілерінен қайта құрастырады. Бұл бұрын тек фантастикада кездесетін “ойды оқу” ұғымына бір қадам жақындау деген сөз.

ChatGPT және нейроғылымдағы жаңа толқын

Ірі тілдік модельдердің (мысалы, ChatGPT) пайда болуы нейроғылымға жаңа серпін берді. Ғалымдар мұндай модельдерді ми қызметін талдау мен адам мінез-құлқын модельдеуде пайдаланып келеді. Бұл тәсіл мидың когнитивті процестерін түсіндіруде бұрын-соңды болмаған дәлдік берді.

AI жүйелері ми сигналдарын көп айнымалы үлгі (multivariate model) арқылы талдап, нақты когнитивті процестердің — мысалы, зейін, есте сақтау немесе эмоцияның — қандай нейрондар арқылы жүзеге асатынын анықтайды.

Ғылым мен техниканың өзара ықпалы

Көпшілік AI нейроғылымнан шабыт алды деп ойлайды. Бірақ керісінше жағдайлар да бар. Нейробиологиядағы жаңалықтар — AI-дың дамуын тездетсе, жасанды интеллекттің өзі де миды түсінуге мүмкіндік береді.

Мысалы, LSTM нейрондық желісі (есте сақтау функциясын имитациялайтын AI моделі) — адам миындағы қысқа және ұзақ мерзімді жад механизмінен алынған идея.

Осылайша, екі сала да бірін-бірі дамытып келеді: ми үлгісі — компьютерлерді ақылды етсе, AI технологиясы — ми ғылымын жаңа құралдармен байытты.

Негізгі қиындықтар

Ғалымдар бұл серпінді дамуға қарамастан, бірнеше үлкен қиындық бар екенін айтады:

1. “Қара жәшік” мәселесі. Көптеген AI модельдерінің ішкі логикасы түсініксіз, яғни жүйе нәтиже береді, бірақ ол шешімге қалай келгенін анықтау қиын. Сондықтан болашақта “түсіндірмелі AI” (Explainable AI) бағытындағы зерттеулер күшеймек.

2. Жалпы бейімделудің әлсіздігі. Қазір медицинада қолданылып жүрген кейбір AI жүйелері нақты жағдайға жақсы бейімделе алмайды. Бұл олардың шынайы өмірде қолданылуын шектейді.

3. Этикалық сұрақтар. AI мен нейроғылымның дамуы адамның жеке кеңістігіне араласу қаупін тудырады. Мысалы, “ойды оқу” технологиясы адамның психикалық құпиясына қол сұғуы мүмкін. Сондықтан “нейроэтика” деп аталатын жаңа бағыт пайда болды — ол AI-дың адам санасына әсерін бақылауды мақсат етеді.

Ғылым болашағы — адам мен машинаның бірлігі

Зерттеушілердің айтуынша, жасанды интеллект пен когнитивті нейроғылымның түйісуі медицина, психология және білім саласында үлкен төңкеріс әкелуі мүмкін.

AI көмегімен әр адамның ми белсенділігін жеке-жеке талдау арқылы ауруларды ерте анықтап, емдеу тәсілін жекелей таңдауға болады. Бұл — «нақты медицина» (precision medicine) қағидасының жаңа деңгейге көтерілуі.

Адам миы мен жасанды интеллекттің байланысы — XXI ғасыр ғылымындағы ең қызықты бағыттардың бірі.

AI-дың қуаты — деректерді талдау мен болжам жасауда болса, адамның миы — шабыт пен интуицияның көзі.

Екеуінің түйісуі – болашақ ғылымының басты кілті.

Когнитивті нейроғылымның жаңа дәуірі басталды. Ендігі мақсат — машинаны адамша ойлатудан бұрын, адамның өз миын толық түсіну.