A.I. Bumblebee Brains: Nøkkelen til neste generasjons navigasjon?

Kunstig intelligens er en disiplin som historisk sett har belønnet store tenkere. James Marshall, professor i informatikk ved U.K.s University of Sheffield, tenker lite.

Det er ikke ment som en svakhet, så mye som det er en nøyaktig beskrivelse av arbeidet hans. Oppstarten hans, Opteran teknologier, har nettopp mottatt 2,8 millioner dollar for å fortsette arbeidet. Der andre er fokusert på å bygge A.I. med intelligens på menneskelig nivå, og skyver enda lenger inn i rikene til "kunstig generell intelligens," Marshall har sikte på noe som er mye mindre enn det menneskelige hjerne. Han vil bygge en kunstig honningbihjerne.

Hjernen til en honningbi er størrelsesordener mindre og teknisk sett mer forenklet enn en menneskelig hjerne. En menneskelig hjerne har, så vidt vi er klar over, et sted i størrelsesorden 86 milliarder nevroner, og et volum på 1274 kubikkcentimeter. En honningbihjerne har 1 million nevroner og er omtrent på størrelse med et knappenålshode.

Å rekonstruere en kunstig honningbihjerne i silisium burde være mye enklere enn å bygge en kunstig menneskelig hjerne. Faktisk har de største nevrale nettverkene nå betydelig flere kunstige nevroner enn honningbien har ekte. Hvis kunstige nevroner var alt som skulle til for å bygge en intelligens som kan sammenlignes med et ekte dyr, vi bør ha kunstig intelligens som er betydelig mer avansert i generell intelligens enn en frosk. Unødvendig å si at vi ikke gjør det.

Marshall fortalte Digital Trends at forskningsinteressen hans opprinnelig ble vekket av å høre om store prosjekter som har som mål å bygge en komplett datasimulering av den menneskelige hjernen. "Mitt første svar på det var, 'hvis du skal begynne å bygge en modell av en hvilken som helst hjerne på planeten, hvorfor i all verden ville du begynne med den mest kompliserte?'" sa han.

Bygge smartere navigasjonssystemer

Honningbier kan virke enklere - og i en veldig reell forstand er de det - men omvendt utvikling av en bihjerne handler ikke om lavthengende frukt uten praktisk anvendelse. Marshall sa at bier er "fullstendige visuelle navigatører, [dyktige på] langdistanse-navigasjon, med svært sofistikerte læringsevner. De er mye mer enn den enkle typen reaktive automater som folk ofte tror insekter er. Hver for seg er de veldig flinke."

Tidligere forskning har antydet at honningbier er i stand til å løse utfordringer som problemet med reisende selger (i deres tilfelle å finne korteste rute mellom blomster oppdaget i tilfeldig rekkefølge) i en brøkdel av tiden det ville ta verdens topp superdatamaskiner. Å bygge en honningbihjerne i silisium kan derfor bidra til å utvikle sofistikerte navigasjonsverktøy som kan være lette, ultra-lavt kraftfulle og størrelsesordener mer effektive enn dype læringsmetoder," sa David Rajan, administrerende direktør i Opteran. Selskapets teknologi kan drive fremtidige droner, autonome kjøretøy og forskjellige roboter.

Nåværende dyplæringsmetoder er inspirert av en abstraksjon av hjernens visuelle cortex, med henvisning til dens visuelle gjenkjenningssenter. Opterans bie-inspirerte algoritmer gjenspeiler i mellomtiden mer fullstendig hvordan hjernen faktisk fungerer. "Når du ser på en komplett hjerne, er den svært strukturert," sa Marshall. "Du har forskjellige hjerneregioner som gjør forskjellige ting, som er internt strukturert på forskjellige måter, med veldefinerte forbindelser mellom dem."

Rajan, som beskrev selskapets tilnærming til mer biomimicry-inspirerte hjernealgoritmer som grunnleggende annerledes enn nåværende tilnærminger, sa han ikke kaller det kunstig intelligens, men heller "naturlig intelligens."

"Å ha en million nevroner og uansett hvor mange synapser er ikke slutten på historien; det er hvordan du kobler dem sammen," sa Marshall. "Det handler også om hva slags informasjonsbehandling som gjøres på nevronnivå, fordi det er det mer enn én type nevron i den virkelige hjernen, selv om det ofte bare er én type nevron i et dyp nett."

Forårsaker buzz

Opterans tilnærming til hjerneteknologi har flere ekstremt lovende elementer. Dens høyytelsesalgoritme vil bruke betydelig mindre strøm enn de tunge datasystemene som brukes av dagens dyplæringsverktøy. Det er avgjørende at skaperne lover at ingen opplæring vil være nødvendig, noe som gjør det betydelig enklere å distribuere ut av esken, og det vil være bedre til å håndtere black swan event-stil kantsaker. Videre er den forutsigbar, med gjennomsiktige regler som gir den en fordel over de ugjennomsiktige og ukontrollerbare gjeldende tilnærmingene som brukes av A.I. forskere.

Opteran vil lansere sine første kommersielle verktøy i løpet av de neste 18 månedene, inkludert teknologi for hindring unngåelse og reaktiv navigering, og autonom beslutningstaking, samt Opteran See, en 360 graders kamera.

Inntil da er ideen om at dette er en mer robust tilnærming til å bygge sensing autonome teknologier åpen for spørsmål. Tidlige tegn er imidlertid lovende. Et nylig forsøk involverte å bruke Opterans teknologi til å pilotere en liten drone på under 250 gram, med komplett innebygd autonomi, ved bruk av færre enn 10 000 piksler tatt fra et enkelt panoramabilde med lav oppløsning kamera. En drone som tenker som en humle? Det er absolutt noe å holde øye med.

Men hvordan vet du når du har skapt hjernen til en humle i silisium? Tross alt, som ledende nevrovitenskapsmenn er lyst til å påpeke, det er mye vi fortsatt ikke vet om hjernen og derfor ikke kan håpe på å reversere. Finnes de nødvendige milepælene i humlebiomimik for å vite når en A.I. modellert på en humle gjør det skaperne hevder den er?

"Det vi virkelig bryr oss om kommersielt er atferd, kompetansen til systemet," sa Marshall. "Som bedrift er vi ikke fiksert på å si at vi er sikre på at vi har gjengitt måten honningbien fungerer på. [I stedet vil vi si] vi er sikre på at vi har reprodusert et system som er atferdsmessig robust, og som for oss ser ut til å oppføre seg som om det var en honningbi som oppførte seg som en honningbi. Dette går tilbake til Alan Turings definisjon av en A.I. test. Hvordan vet du når du opprettet A.I.? Du kan egentlig ikke se innover og si «ja, det er A.I.» Det må være en atferdstest. Det er det Imitasjonsspill er; når kan du lure en menneskelig observatør at de snakker til et annet menneske i stedet for en A.I.?»

En Turing-test for biroboter, da? De neste par årene høres mer interessante ut hele tiden. Når morgendagens roboter drives av en humle-inspirert algoritme, husk hvor du hørte den først. Og hvorfor, når det kommer til A.I., er det ikke så ille å tenke lite likevel.

Redaktørenes anbefalinger

• Her er hva en trendanalyserende A.I. tror vil bli den neste store tingen innen teknologi
• Fremtiden til A.I.: 4 store ting å se etter de neste årene
• Språksupermodell: Hvordan GPT-3 stille innleder A.I. revolusjon
• Helt ny A.I. skanner hjernen din og genererer ansikter du vil finne attraktive
• Bildegjenkjenning A.I. har en stor svakhet. Dette kan være løsningen