Нейросеть, подключённая к мозгу обезьяны, создала причудливые изображения
В новом эксперименте ученые из Гарварда подключили мозг обезьяны к нейронной сети и попытались стимулировать отдельные нейроны, ответственные за распознавание лиц.
Обезьяна по имени Ринго сидела в Гарвардской лаборатории потягивая сок, в то время как странные изображения мерцали перед её глазами. Нейронная сеть регистрировала активность её мозга, чтобы создавать новые картины, которые давали еще больший отклик от отдельных нейронов.
В конце концов, нейросеть научились генерировать изображения, активирующие отдельные клетки мозга без активации соседних. Финальные изображения часто были похожи на картины из сюрреалистических ночных кошмаров, которые смутно напоминали лица или другие знакомые формы.
Xdream
Алгоритм, называемый Xdream, сначала создавал серые и бесформенные картины. Но со временем «из этой дымки что-то начало смотреть на нас», говорит невролог Карлос Понсе. Две черные точки с черной линией под ними на бледном овале, напоминающие абстрактное лицо. Вскоре рядом с ним появилось красное пятно, и исследователи предположили, что это красный ошейник, который носит обезьяна, живущая в клетке напротив Ринго.
Еще одно размытое изображение, полученное в другой день, было похоже на человека в хирургической маске. Возможно, оно соответствовало женщине по имени Диана, которая ухаживала и кормила обезьян в лаборатории. Она носит медицинские синие скрабы и белую маску для лица.
«Было интересно, наконец, позволить нейрону сказать нам, что он кодирует, вместо того, чтобы угадывать это», — сказал Понсе.
Другие изображения, на которые реагировали нейроны обезьяны, были менее реалистичными и принимали форму различных полос и цветных пятен.
Последовательность эволюции одного из изображений сделанных нейронной сетью Xdream. Изображение: PONCE, XIAO, AND SCHADE ET AL / CELL.
Благодаря подобным экспериментам учёные узнают больше не только о самом мозге, но и о том, как имитировать его работу. Уже разработано много искусственных нейронных сетей, которые анализируют изображения и распознают объекты, имитируя работу реальных зрительных центров мозга.
Но насколько их алгоритм похож на работу реального мозга? Как раз на этот вопрос и помогают ответить подобные исследования.
Возможно, скоро мы приоткроем дверцу черного ящика, которым является наш мозг, и хотя биологи скептически оценивают возможность современных нейросетей моделировать работу мозга, подобные работы — это шаг вперед к их улучшению.
Исследование было опубликовано в журнале Cell, 2019; 177 (4): 999 DOI: 10.1016/j.cell.2019.04.005
