جديد الذكاء الاصطناعي يمكن للذكاء الاصطناعي (AI) أن يحاكي لأول مرة الطريقة التي يفسر بها الناس الأوهام البصرية المعقدة، باستخدام مبادئ مستعارة من قوانين ميكانيكا الكم.
خدع بصريةمثل مكعب الرقبة و مزهرية روبينخداع الدماغ ليرى تفسيرًا واحدًا أولاً، ثم تفسيرًا آخر، أثناء دراسة الصورة. فالدماغ البشري يتنقل بالفعل بين نسختين مختلفتين أو أكثر لما هو ممكن، حتى لو ظلت الصورة ثابتة.
ومع ذلك، لا يمكن للرؤية الحاسوبية محاكاة الجوانب النفسية والعصبية للرؤية البشرية وتكافح لتقليد قدراتنا الطبيعية في التعرف على الأنماط. ولذلك فإن عملاء الذكاء الاصطناعي الأكثر تقدمًا اليوم يكافحون من أجل رؤية الأوهام البصرية بالطريقة التي يراها البشر.
لكن دراسة جديدة نشرت في 22 أغسطس في المجلة التعلم الآلي APL أظهر تقنية تسمح للذكاء الاصطناعي بتقليد الطريقة التي يفسر بها الدماغ البشري الوهم البصري، وذلك باستخدام الظاهرة الفيزيائية لـ “النفق الكمي”.
يُطلق على نظام الذكاء الاصطناعي اسم “الشبكة العصبية العميقة لنفق الكم” ويجمع بين الشبكات العصبية ونفق الكم. الشبكة العصبية العميقة عبارة عن مجموعة من خوارزميات التعلم الآلي المستوحاة من بنية ووظيفة الدماغ، مع طبقات متعددة من العقد بين الإدخال والإخراج. يمكنها نمذجة العلاقات غير الخطية المعقدة، وعلى عكس الشبكات العصبية التقليدية (التي تتضمن طبقة واحدة بين المدخلات والمخرجات)، تتضمن الشبكات العصبية العميقة العديد من الطبقات المخفية.
من ناحية أخرى، يحدث النفق الكمي عندما يمر جسيم دون ذري، مثل الإلكترون أو الفوتون (جسيم الضوء)، بشكل فعال عبر حاجز لا يمكن اختراقه. ولأن الجسيم دون الذري مثل الضوء يمكن أن يتصرف أيضًا مثل الموجة – عندما لا يتم ملاحظته بشكل مباشر، لا يتم العثور عليه في أي مكان ثابت – فإن احتمال وجوده على الجانب الآخر من الحاجز صغير ولكنه محدود. عند وجود ما يكفي من الجسيمات دون الذرية، فإن بعضها “يمر عبر نفق” عبر الحاجز.
بمجرد مرور البيانات التي تمثل الوهم البصري عبر مرحلة النفق الكمي، تتم معالجة الصورة المعدلة قليلاً بواسطة شبكة عصبية عميقة.
وقد تم تدريب نموذج الذكاء الاصطناعي الجديد مراراً وتكراراً على الخدع البصرية ــ مكعب نيكر ومزهرية روبن ــ لتفسير ما يمكنه رؤيته. ومن خلال تشويه الصورة قليلًا في كل مرة تمر فيها بمرحلة النفق الكمي، تم إدخال اختلافات صغيرة. ثم اتخذت الشبكة العصبية العميقة قرارًا بشأن كيفية تفسير الصورة.
تعالج الشبكة العصبية العميقة أشكالًا متعددة من الوهم البصري، وتختار أي من المنظورات تتوافق معها. وهذا يسمح لها بتقليد الطريقة التي يتنقل بها الدماغ البشري بين المنظورات عند مشاهدة الوهم البصري.
“عندما نرى وهمًا بصريًا له تفسيران محتملان (مثل المكعب الغامض أو المزهرية والوجوه)، يعتقد الباحثون أننا نحتفظ مؤقتًا بكلا التفسيرين في نفس الوقت، حتى يقرر دماغنا الصورة التي يجب رؤيتها. وهذا الوضع يشبه الوضع الكمي الوهم – تجربة الفكر الميكانيكية. قطة شرودنغر“، كتب مؤلف الدراسة إيفان ماكسيموفباحث أول في الذكاء الاصطناعي بجامعة تشارلز ستورت في أستراليا، في أ نشر على TechXplore.
قال ماكسيموف: “لقد قمت بتدريب شبكتي العصبية لنفق الكم على التعرف على أوهام نيكر كيوب وروبن فاز. وفي مواجهة الوهم كمدخل، أنتجت مخرجات من أي من التفسيرين”.
يقول ماكسيموف إن النتائج يمكن أن تساعد طياري الخطوط الجوية على إدراك مخاطر الارتباك وسوء تفسير أدوات الطيران، ومساعدة رواد الفضاء على تفسير أدوات المركبة الفضائية أثناء رحلة فضائية طويلة الأمد.
يمكن أن يساعد تحليل الصور الغامضة أيضًا في تشخيص الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف والخرف. ويمكن أيضًا استخدام الذكاء الاصطناعي المدرب باستخدام هذه الخوارزمية في الكشف عن هذه الأمراض العقلية المنهكة.
