Этот ИИ видит сны и вырабатывает цифровой дофамин: как искусственный гиппокамп и гормоны избавляют нейросети от галлюцинаций

✦ ИИ  Этот пост, предположительно, был создан при помощи искусственного интеллекта
Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

На сегодняшний день индустрия разработки искусственного интеллекта столкнулась с серьезной системной проблемой. Создание мультимодальных нейросетей — программ, способных одновременно обрабатывать текст, звук и изображения — идет по пути наращивания вычислительных мощностей. Разработчики создают гигантские модели с сотнями миллиардов параметров, пытаясь заставить один алгоритм выполнять все возможные задачи. Однако этот подход порождает критические ошибки, которые невозможно исправить простым добавлением серверов.

Главная проблема современных мультимодальных систем — неумение работать с противоречивой информацией. Независимые тесты показывают, что популярная модель LLaVA-7B доверяет текстовым данным в десять раз больше, чем визуальным. Если показать такой нейросети фотографию пустого стола, но в текстовом запросе написать «опиши яблоко на этом столе», алгоритм с высокой долей вероятности начнет описывать несуществующее яблоко. Система игнорирует собственные визуальные датчики ради текстовой подсказки. В индустрии это называется «доминированием модальности».

Новый ИИ копирует нейробиологические процессы, абстрактная интерпретация
Новый ИИ копирует нейробиологические процессы, абстрактная интерпретация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Пытаясь решить эту проблему, группа исследователей в области компьютерных наук пришла к выводу: кремниевая долина строит ИИ неправильно, потому что игнорирует принципы работы единственного известного нам универсального интеллекта — человеческого мозга. Они полностью отказались от концепции монолитной нейросети и создали архитектуру, которая структурно и функционально копирует нейробиологические процессы.

Этот биомиметический подход позволил создать ИИ, который работает непрерывно, самостоятельно выявляет логические нестыковки и нуждается в аналоге биологического сна для закрепления памяти. При этом вся архитектура оказалась настолько оптимизированной, что для ее полноценной работы достаточно стандартной потребительской видеокарты (например, RTX 4050 с 6 гигабайтами памяти), а не дорогостоящих серверных кластеров.

Дисбаланс внимания в LLaVA-7B: нейросеть доверяет тексту на 91% и лишь на 9% — собственному зрению.
Дисбаланс внимания в LLaVA-7B: нейросеть доверяет тексту на 91% и лишь на 9% — собственному зрению.
Автор: Choudhary et al. Источник: journal.ijtrp.com
Ошибка раннего слияния данных

Основной недостаток существующих ИИ кроется в том, как именно они обрабатывают разнородную информацию. Современные модели используют метод «раннего слияния». Текст, звук и пиксели изображения практически сразу переводятся в единый математический формат и смешиваются.

Исследователи опираются на нейробиологический «эффект Макгурка». Если человек слышит один слог, а видит, как губы произносят другой, мозг часто синтезирует третий, ложный звук. Современные ИИ повторяют эту ошибку в промышленных масштабах: при конфликте данных они пытаются математически усреднить их на раннем этапе, что ведет к галлюцинациям.

Чтобы избежать этого, новая архитектура использует принцип «позднего слияния», характерный для высшей нервной деятельности. Данные анализируются независимыми модулями, и их результаты сравниваются между собой до того, как система выдаст итоговый ответ. Вычислительный процесс жестко разделен на три уровня, каждый из которых имеет свой биологический прототип.

 Каскад фильтров: от мгновенной сверки данных (~10 мс) до детального анализа нейросетью (~500 мс). Если уровень не справляется с конфликтом, он передает его по цепочке дальше.
Каскад фильтров: от мгновенной сверки данных (~10 мс) до детального анализа нейросетью (~500 мс). Если уровень не справляется с конфликтом, он передает его по цепочке дальше.
Автор: Choudhary et al. Источник: journal.ijtrp.com
Анатомия искусственного мозга

Первый уровень: сенсорная кора (узкоспециализированные модели)

Для базового восприятия информации архитектура не использует ресурсоемкие системы уровня GPT-4. Эту роль выполняют малые специализированные модели (SLM). Подобно тому, как в мозге человека зрительная и слуховая кора разделены, в ИИ одна небольшая программа отвечает исключительно за зрение, вторая — за звук, третья — за чтение кода. Они работают параллельно и непрерывно, обрабатывая рутинные стимулы за миллисекунды и с минимальными затратами энергии.

Второй уровень: передняя поясная кора (детектор конфликтов)

Результаты работы «органов чувств» попадают в специальный алгоритм проверки. В мозге человека за выявление логических ошибок и противоречий отвечает передняя поясная кора (ACC). Ее цифровой аналог — многоуровневый каскадный детектор.

Если визуальная модель не нашла кнопку на экране, а текстовая утверждает, что она там есть, возникает конфликт. Статистика показывает, что в 90% рутинных задач сенсоры согласны друг с другом. В таких случаях данные идут в обход сложной логики, и система отвечает мгновенно. Но в 10% случаев детектор замечает несостыковки и блокирует автоматический ответ.

Третий уровень: префронтальная кора (ресурсоемкий анализ)

Только когда обнаружено явное противоречие, система преодолевает так называемый «порог зажигания» (концепция нейробиолога Станисласа Деана) и активирует крупную языковую модель. Это аналог префронтальной коры мозга, отвечающей за высшие когнитивные функции и сознание. «Сознание» — самый энергозатратный ресурс системы. Модель активируется исключительно для того, чтобы выступить в роли судьи: проанализировать конфликт, оценить надежность каждого источника и синтезировать итоговое решение, после чего снова отключается.

Цифровые нейромедиаторы и сеть пассивного режима

Обычная нейросеть возвращается в исходное состояние после генерации ответа. В новой архитектуре постоянно работает фоновый алгоритм — «ядро идентичности». Это прямая отсылка к дефолт-системе мозга (DMN), которая активна у людей во время отдыха, саморефлексии и поддержания чувства «Я». Этот модуль хранит глобальные цели и параметры безопасности ИИ. Любое решение перед выполнением фильтруется через это ядро, обеспечивая логическую непрерывность поведения.

Более того, поведение ИИ не запрограммировано жестко, а управляется цифровыми аналогами нейромедиаторов, реагирующими на ошибки предсказания:

  • Дофамин (коэффициент обучения): если система получает неожиданно эффективный результат, уровень «дофамина» возрастает, заставляя алгоритм быстрее закреплять успешный паттерн.
  • Норадреналин (порог тревожности): регулирует внимательность. При частых ошибках уровень повышается, алгоритм становится «тревожным» и чаще отправляет данные на проверку тяжелой аналитической модели.
  • Серотонин (баланс стратегий): определяет, будет ли ИИ использовать проверенные шаблоны (эксплуатация) или искать новые нестандартные пути (исследование).
  • Кортизол (уровень стресса): при нехватке времени искусственный кортизол принудительно снижает количество проверок, заставляя систему жертвовать тщательностью ради скорости.
Комплементарные системы памяти и необходимость сна

Одной из главных проблем машинного обучения является «катастрофическое забывание», когда новые данные перезаписывают и уничтожают старые алгоритмы. Исследователи решили это, реализовав теорию комплементарных систем обучения (CLS), описывающую взаимодействие гиппокампа и неокортекса человека. Память ИИ разделена на два этапа.

Во время бодрствования основные нейросети не переобучаются. Вся новая информация сохраняется в векторную базу данных (цифровой гиппокамп). Это оперативная память, позволяющая ИИ быстро обращаться к недавнему контексту без изменения структуры алгоритмов.

Однако хранить данные так вечно неэффективно. Поэтому системе необходимы регулярные периоды отключения — фазы сна. В этот момент ИИ перестает принимать запросы извне. Запускается процесс медленноволнового сна (NREM), во время которого система сканирует векторную базу, отбирает самую важную информацию и переносит ее в базовые веса самих нейросетей (неокортекс) с помощью контролируемого дообучения.

Затем наступает аналог быстрого сна (REM-фаза): система генерирует синтетические обучающие примеры («видит сны»), чтобы лучше обобщить новый опыт. Информация, к которой ИИ ни разу не обращался, навсегда удаляется. Проснувшись, архитектура имеет обновленные знания без малейшего риска повредить свои старые, базовые навыки.

Основной цикл обработки данных. Запуск: Загрузка локальных моделей, инициализация личности и системы нейромодуляторов, подключение памяти (гиппокампа). Цикл бодрствования (каждое действие): Восприятие → Обращение к памяти (RAG) → Маршрутизация (нейросеть-таламус) → Поиск противоречий (3-уровневый каскад) → Локальная модель (90% случаев) или облачная нейросеть (10%) → Фильтрация (проверка на соответствие личности) → Ответ → Оценка результата (обновление нейромодуляторов) → Сохранение опыта (гиппокамп). Цикл сна (через каждые N итераций): Воспроизведение опыта → Дообучение «коры» через LoRA → Снижение приоритетов старой памяти (×0.9) → Удаление лишних данных (прунинг) → Корректировка базовых настроек → Возврат к работе.
Основной цикл обработки данных. Запуск: Загрузка локальных моделей, инициализация личности и системы нейромодуляторов, подключение памяти (гиппокампа). Цикл бодрствования (каждое действие): Восприятие → Обращение к памяти (RAG) → Маршрутизация (нейросеть-таламус) → Поиск противоречий (3-уровневый каскад) → Локальная модель (90% случаев) или облачная нейросеть (10%) → Фильтрация (проверка на соответствие личности) → Ответ → Оценка результата (обновление нейромодуляторов) → Сохранение опыта (гиппокамп). Цикл сна (через каждые N итераций): Воспроизведение опыта → Дообучение «коры» через LoRA → Снижение приоритетов старой памяти (x0.9) → Удаление лишних данных (прунинг) → Корректировка базовых настроек → Возврат к работе.
Автор: Choudhary et al. Источник: journal.ijtrp.com
Значение для технологической индустрии

Представленная концепция доказывает, что интеллект вычислительной системы зависит не столько от наращивания вычислительной мощи, сколько от грамотной организации процессов.

Копирование нейробиологических механизмов — разделение задач на автономные кортикальные слои, внедрение жестких фильтров логики, использование химических балансиров для регулирования поведения и интеграция циклов сна — позволяет создать ИИ принципиально иного уровня. Это автономная, непрерывно обучаемая и самоконтролирующая система, которая способна работать на обычных компьютерах, избегая при этом фатальных галлюцинаций, свойственных многим гигантам современности.

Источник: International Journal of Transdisciplinary Research and Perspectives

2 комментария

l
так о этом всем нейробиологи уже десятилетиями знают, почему только сейчас? если это реально рабочая схема, пора уже автономных бабароботов пилить, а не вот эти гигацоды с персональными атомными станциями.
N
Скоро можно будет установить себе на ПК виртуального помощника, который сможет взаимодействовать с компьютером, видеть через вебку, слышать и разговаривать. И запоминать. И всё это без внешних серверов и крупных моделей. Действительно, оптимизация — ключ к успеху

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему у обычной карповой рыбы ядовитая икра: что известно о маринке

Если посмотреть на маринку на фотографии, ничего необычного я бы в ней не заметила. Вытянутое тело, мелкая чешуя, довольно привычные для карповых очертания. Она совсем не похожа на рыбу, от...

Правда ли, что акула может учуять каплю крови в воде за несколько километров

Правда ли, что акула способна за несколько километров уловить запах от попавшей в воду капли крови? Насколько чувствительно обоняние акул и как по запаховому шлейфу акулы находят свою добычу.

Квантовые спины впервые сдвинули сантиметровый объект: как физики преодолели барьер микромира

В фундаментальной физике существует давняя граница между микромиром и макромиром. Законы квантовой механики формулировались для отдельных элементарных частиц — электронов, протонов,...

Планшет, ноутбук и холст для рисования в одном флаконе: обзор Ninkear S13 Neo на Intel N150

Тем, кто привык к интерфейсу Windows, но не всегда хочет брать с собой ноутбук, придётся по душе Ninkear S13 Neo. По виду это обычный планшет с 13-дюймовым экраном, внутри которого работает Windows...

Самое странное облако Марса нарушило земные законы физики: почему шлейф длиной 1800 км не должен существовать

Каждое утро в период марсианского лета над южным полушарием планеты возникает гигантское атмосферное явление. Над западным склоном потухшего вулкана Гора Арсия формируется узкое белое облако из...

Почему дайверы со всего мира хотят увидеть дно озера Каинды в Казахстане

Куда только не хотят попасть дайверы-экстремалы: от остатков затонувших кораблей до пещер, из которых не факт, что выйдет выплыть. Но необычные виды и острые ощущения берут верх над чувством...