Nörobilimde Yeni Araç:
Yapay Zeka Destekli Fare

DeepMind ve Harvard'daki bir grup araştırmacı sanal bir fare ile sinir ağlarını araştırıyorlar. Bu fare yapay sinir ağları tarafından kontrol ediliyor ve gerçek beynin organizmaları nasıl kontrol ettiği hakkında bilgi sağlıyor. Detaylar yazımızın devamında.

A- A+

09.05.2020 tarihli yazı 7786 kez okunmuştur.

Fareler uzun yıllardır araştırmacıların ilaç geliştirmelerine ve biyolojiyi daha iyi anlamalarına yardımcı olmuştur. Araştırmacılar yapay zeka ile sanal fareleri birleştirdi. Amaçları bu farelerin beyin hareketlerini nasıl kontrol ettiklerini anlamaktı. Bu sanal fareler boşlukların üzerinden atlayabilen, topa dokunabilen ve labirentte toplanabilen bir yapıya sahip olarak geliştirildiler. Bu çalışmadaki temel amaç ise, fareyi kontrol eden sinir ağlarının biyolojik beyinlerde bulunan sinir ağlarına benzer fonksiyonlara sahip olup olmadığını görmektir.

Uluslararası Öğrenme Temsilleri Konferansı'nda sunulan yeni bir bildiride simüle edilmiş 3 boyutlu ortam ve bu ortamdaki yapay zeka ile kontrol edilen 3 boyutlu fare gösterildi. Bu çalışmadaki amaç ise, fareyi kontrol eden sinir ağlarının biyolojik beyinlerde bulunan benzer fonksiyonlara sahip olup olmadığını görmekti. Simülasyonun sonucunda biyolojik beyin aktivitesini analiz etmek için sinirbilim tekniklerinin kullanılabileceği öngörülmüş oldu.

► İlginizi Çekebilir: Yapay Zeka, Makine Öğrenimi ve Derin Öğrenme Nedir?

Yapay sinir ağlarındaki nöronlar verileri matematiksel modellere dönüştüren düğümlerdir. Bu nöronlar, beynin sinaptik bağlantılarına benzeyecek şekilde katmanlar halinde birleştirilir. Yapay sinir ağları ve gerçek beyinler arasında bazı farklılıklar olsa da, sinirbilimciler ikisi arasında var olan benzerliklerin beynin nasıl çalıştığına dair bilgiler sağlayabileceğine ve hem yapay zeka hem de sinirbiliminin gelişimine katkı sağlayacağına inanmaktadır.

Çalışmada kullanılan 3 boyutlu ortam kontrollü deneysel bir platformdur. Araştırmacı ve Harvard'da yazar Jesse Marshall “Sinirbilimdeki tipik deneyler, kol vurma gibi tek davranışlar yapan hayvanların beyinlerini araştırırken, çoğu robot ev süpürme gibi belirli görevleri çözmek için özel olarak üretilmiştir” diyor. “Bu çalışma, esnekliğin beyinde nasıl ortaya çıktığını ve uygulandığını anlama ve kazandığımız bilgileri benzer özelliklere sahip yapay ajanlar tasarlamak için kullanma çabamızın başlangıcıdır.” ifadelerinde bulunuyor.

Oluşturalan sanal farelerde, gerçek bir faredeki tüm eklemler ve kaslar bulunuyor. Ayrıca hisleri simüle eden duyularada sahip olarak oluşturuluyor. Farelerin hareketini kontrol eden sinir ağı dört farklı şekilde eğitiliyor. Bu fareler; hassas zamanlama ile bir topa dokunabiliyor, bir labirentte gezinebiliyor, boşlukların üzerinden atlayabiliyor ve tepelik, dik bir bölgeden kaçabiliyor.

Fareler görevlerini yerine getirdikten sonra araştırmacılar, farlerdeki sinir ağlarının görevleri tamamlamak için motor kontrollerini nasıl sağladıklarını sinirbilim teknikleri ile analiz ediyorlar.

Harvard’da yazar ve lisansüstü öğrencisi Diego Aldarondo’nun görüşüne göre fareler kas aktivitesini ve uzuv hareketlerini doğrudan kontrol ederse, nöral aktivitenin beklenenden daha uzun bir zamanda gerçekleşeceği öngörülüyor.

Bazı fizyolojik modelleri sinir ağları açıklayamamakta fakat Kanada'da McGill Üniversitesi'nden bir sinirbilimci olan Blake Richards bu çalışmanın sinirsel aktivitenin nasıl etkilendiğini görmede önemli bir adım olduğunu belirtiyor. Makaledeki en büyük katkılardan birinin sinir ağlarını biyolojik veriler ile karşılaştırıp, başarılı bir şekilde eğitmek olduğunu belirtiyor.

Kanada'da Queen Üniversitesi'nden nörolog Stephen Scott, sanal farenin nöral aktivite ile ilişkilendirilebilecek çok aşamalı, karmaşık davranışları gerçekleştirebileceğini belirtiyor. Ayrıca Scott karmaşık görevleri yerine getiren hayvanlardan nöral verilerin toplanması sürecinin oldukça zor olduğunuda ekliyor. Bu sebeple sanal farelerin sinirsel aktivitesini, yaptıkları görevler haricinde, labaratuvar ortamlarındaki basit deneysel aktiviteler ile de test edilebileceğini ifade ediyor.