Brak snu i wypoczynku bardzo niekorzystnie wpływa na ludzkie zdrowie fizyczne i psychiczne. Niewyspani mamy kłopoty z koncentracją, pamięcią, koordynacją, pojawić mogą się także halucynacje, problemy z widzeniem, zawroty i ból głowy, zasłabnięcia. Skuteczna i efektowna praca i nauka nie są możliwe, jeżeli śpimy za mało. Najnowsze badania, opublikowane w czasopiśmie PLOS Computational Biology, sugerują, że z dobroczynnego wpływu snu może skorzystać również sztuczna inteligencja.

Sztuczne sieci neuronowe faktycznie często osiągają nadludzkie wyżyny, ale jeśli chodzi o uczenie się sekwencyjne lub przyswajanie jednej nowej rzeczy po drugiej, stają się bezradne, jakby cierpiały na zaniki pamięci krótkotrwałej.

Zwierzęta (w tym ludzie) mają zdolność ciągłego uczenia się, pogłębiania wiedzy i jej stosowania. Maszyny z AI oczywiście są w stanie osiągnąć wysoki poziom w nowym zadaniu, odbywa się to jednak kosztem poprzedniego. Nieraz jednak mają ogromne trudności z nauką, a jeśli uda się wytrenować nowe umiejętności, może dojść do uszkodzenia pamięci.

Dr Pavel Sanda, współautor badania i pracownik naukowy Instytutu Informatyki Czeskiej Akademii Nauk, wyjaśnia, że taka czynność w świecie neuronów nazywana jest 'katastroficznym zapominaniem’. Rozwiązać problem można jedynie za pomocą 'konsolidacji pamięci’, która jest procesem przekształcania wspomnień krótkotrwałych w długotrwałe, co dzieje się podczas fazy REM (różne badania pokazują, że wiele organizmów może doświadczać fazy podobnej do fazy REM, a także snów wizualnych). Między innymi dlatego sen jest dla nas tak ważny.

Zjawisko to można zaobserwować u bardzo starych ludzi, którzy mogą mieć bardzo szczegółowe wspomnienia z dzieciństwa, ale mają trudności z zapamiętaniem, co jedli wczoraj na lunch – wyjaśnia dr Pavel Sanda.

Zespół dr Sandy zlecił wykonanie dwóch osobnych zadań. W obu zadaniach sieć nauczyła się rozróżniać między karą a nagrodą — na tyle, by w końcu mogła samodzielnie podejmować decyzje. Następnie sprawdzono, czy sieć będzie wykazywać katastrofalne zapominanie. Tak niestety było. Każda sesja dotycząca drugiego zadania niszczyła pamięć o pierwszym zadaniu, a ostatecznie mogła ją zatrzeć całkowicie. Badacze sprawili zatem, że sieć zaczęła naśladować biologiczny cykl snu. Zespół odkrył, że przeplatanie snu z krótkimi okresami na trenowanie drugiego zadania, pozwala AI zapamiętać, jak wykonać zadanie pierwsze. To kolejny dowód, że ​​bardzo proste zasady mogą dawać nie takie proste efekty — podsumował dr Sanda.

Są to oczywiście pierwsze tego typu badania i przed zespołem jeszcze długa droga, wielu naukowców uważa jednak, że koncepcja, by i AI skorzystało z dobroczynnego wpływu snu, jest bardzo obiecująca.

Tekst: AC
Zdjęcie: Rock’n Roll Monkey/Unsplash