Работа, опубликованная в журнале Science Advances, предлагает новое объяснение того, как мозг восстанавливает воспоминания. Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Падуанского университета утверждают: традиционная модель Хопфилда, которая использовалась в нейросетевых исследованиях с 1980-х годов, не раскрывает всей картины. Она мощна, но статична. А реальный мозг — это динамическая система, где память извлекается не из изолированных ячеек, а из сложных сетей, которые постоянно меняются под влиянием внешних сигналов.
В новом исследовании представлена модель пластичности, управляемой входными данными, или IDP. Она предлагает более точную картину того, как ассоциации в мозге помогают нам узнавать образы и восстанавливать воспоминания даже из частичных или зашумленных сигналов.
Простой пример — если мы видим лишь хвост кошки, мозг достраивает целый образ. И делает он это не по заранее заданной схеме, а под влиянием внешней информации, которая буквально изменяет внутренний «ландшафт» памяти, облегчая путь к нужному воспоминанию.
Исследователи отмечают, что в отличие от моделей типа ChatGPT, которые лишь подбирают подходящие ответы на основе текстовых шаблонов, животный и человеческий мозг воспринимает мир иначе — непрерывно, гибко и с учетом прошлого опыта.
Модель IDP предлагает более реалистичный способ имитации такого поведения. При этом она не только учитывает полезные сигналы, но и умеет использовать шум, чтобы «отфильтровать» неустойчивые ассоциации в пользу более стабильных.
Особое внимание авторы уделили тому, как внимание — способность выбирать, на что смотреть или концентрироваться — влияет на процесс запоминания. Эта идея напоминает то, как устроен механизм трансформера, лежащего в основе больших языковых моделей. Хотя исследование фокусируется на другой цели, авторы надеются, что в будущем их модель поможет улучшить архитектуру ИИ и приблизить ее к работе мозга.
Память и обучение — очень сложные процессы, и ученые продолжают искать способы их улучшить. Например, недавно исследователи из Высшей школы экономики проверили, можно ли ускорить запоминание новых слов с помощью слабого электрического тока — об этом вы можете узнать подробнее в этой статье.