Cérebros artificiais precisam descansar tanto quanto o nosso

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Depois de um dia intenso de atividades, uma coisa é certa: você vai precisar de um belo descanso, o que envolve, normalmente, dormir bem. Aparentemente, o mesmo acontece com máquinas. De acordo com uma nova pesquisa do Laboratório Nacional de Los Alamos, redes neurais se tornam instáveis depois de períodos contínuos de autoaprendizado e se recuperam com estados semelhantes ao sono humano.

Não se sabe ainda se elas são capazes de sonhar, mas um dos autores do estudo, Yijing Watkins, declarou que a equipe de cientistas à frente da descoberta ficou fascinada com a semelhança entre processadores neuromórficos – que utilizam sistemas de integração de grande escala – e sistemas biológicos em estágios iniciais de desenvolvimento.

Durante um processo para aproximar o aprendizado virtual do nosso, especificamente com relação a reconhecimento de imagens, os pesquisadores notaram que, em treinamentos não supervisionados de dicionários, envolvendo a classificação de objetos sem exemplos anteriores já registrados, as redes neurais se mostraram “cansadas” e propensas a falhas. E é nessa hora que, em uma mesa de bar, você diria: “Não, até aí tudo bem...”

“Esse é meu sonho. Você estava certo, detetive. Não posso criar uma grande obra de arte”“Esse é meu sonho. Você estava certo, detetive. Não posso criar uma grande obra de arte”.Fonte:  Pixabay 

Parafuso e fluído em lugar de articulação

O mais impressionante é que tais problemas de estabilidade surgiam apenas quando sistemas se voltavam ao uso de processadores neuromórficos biologicamente realistas, apresentando ainda mais “fadiga” ao tentarem entender a própria biologia, ou seja, uma máquina que age como um cérebro orgânico acaba adotando as mesmas necessidades.

Garrett Kenyon, coautor do estudo, explica o fenômeno: “A maioria dos pesquisadores de machine learning, deep learning e inteligência artificial não se deparou com essa questão devido ao fato de que os sistemas artificiais com que lidam têm o luxo de executar operações matemáticas globais que têm o efeito de regular o ganho dinâmico geral do sistema”. Quando se trata do campo da percepção humana, sabemos, a matemática nem sempre ajuda.

Com o cansaço e a privação de sono, vêm as alucinações, vividas também pelas redes neurais. Sem saber como consertar essa questão, a equipe decidiu, como último recurso, expor as redes a ruídos comparáveis à estática, sendo que o Gaussiano, que inclui uma ampla gama de frequências e amplitudes, foi o mais eficaz.

“A sua mente torna real!”“A sua mente torna real!”.Fonte:  Pixabay 

Nada é orgânico, é tudo programado

A partir dessas experimentações, os cientistas levantam a hipótese de que o barulho imita o que neurônios humanos percebem durante o sono de ondas lentas, responsável por reforçar a aprendizagem e por garantir a estabilidade do funcionamento dessas células.

Segundo o time, o próximo passo é implementar o algoritmo no chip neuromórfico Loihi da Intel, desenvolvido especificamente para aplicação em redes neurais, esperando que, com uma boa noite de sono, ele possa processar informações de forma estável e em tempo real a partir de uma câmera que simula a retina.

Caso a necessidade de descanso se confirme, os robôs do futuro se comportarão exatamente como nós depois de um dia exaustivo de trabalho.

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