研究證實人類大腦天生就可以執行高級計算方式類似於高性能計算機
研究人員已經證實,人類大腦天生就可以執行高級計算,類似於高性能計算機,通過貝葉斯推理過程來理解世界。科學家們現在擁有一個數學模型,可以密切反映人腦解釋視覺數據的方式。
在《自然通訊》最近發表的一項研究中,來自悉尼大學、昆士蘭大學和劍橋大學的研究人員開發了一個綜合數學模型,該模型包含執行貝葉斯推理的所有必要組件。
魯本·裡多博士
貝葉斯推理是一種統計方法,它將先驗知識與新證據結合起來進行智能猜測。例如,如果你知道狗的樣子,並且看到一隻有四條腿的毛茸茸的動物,你可能會利用你的先驗知識來猜測它是一隻狗。
這種固有的能力使人們能夠以非凡的精度和速度解釋環境,這與機器不同,當機器被提示識別圖像面板中的消防栓時,可以通過簡單的驗證碼安全措施來擊敗機器。
該研究的高級研究員、悉尼大學心理學院的Reuben Rideaux 博士表示:“儘管貝葉斯方法具有概念吸引力和解釋力,但大腦如何計算概率在很大程度上是神秘的。”
“我們的新研究揭示了這個謎團。 我們發現,我們大腦視覺系統內的基本結構和連接的建立方式使其能夠對接收到的感官數據進行貝葉斯推理。這一發現的意義重大,因為它證實了我們的大腦具有一種固有的設計,可以進行這種先進的處理形式,使我們能夠更有效地解釋周圍的環境。”
該研究的發現不僅證實了有關大腦使用類貝葉斯推理的現有理論,而且為新的研究和創新打開了大門,可以利用大腦的貝葉斯推理的自然能力來造福社會的實際應用。
“我們的研究雖然主要集中在視覺感知上,但在神經科學和心理學領域具有更廣泛的影響,”裡多博士說。“通過了解大腦用來處理和解釋感官數據的基本機制,我們可以為從人工智能(模倣此類大腦功能可以徹底改變機器學習)到臨床神經病學(可能為以下領域提供新策略)等領域的進步鋪平道路: 未來的治療干預。”
由威廉·哈里森博士領導的研究小組通過記錄志願者被動觀看顯示器時的大腦活動得出了這一發現,這些顯示器經過精心設計,可引發與視覺處理相關的特定神經信號。然後,他們設計了數學模型來比較一系列關於人腦如何感知視覺的相互競爭的假設。