Страх и отвращение в Казани

Исследователи из Казанского федерального университета смогли вызвать эмоции у прототипа искусственного интеллекта. Ученые разработали компьютерную программу, имитирующую мозг крысы, а потом попытались добиться от нее реакции на раздражители. Виртуальная модель испытала страх и отвращение.

Работу над виртуальным интеллектом в 2014 году начала лаборатория машинного понимания факультета информационных технологий и информационных систем КФУ. Как рассказал “Ъ” руководитель лаборатории Максим Таланов, сейчас моделированием мозга заняты 12 постоянных сотрудников, а также студенты-дипломники: «В научную группу входят представители самых разных направлений: нейробиологи, психологи, философы, специалисты по искусственному интеллекту и программной инженерии». Ученые создали виртуальную модель части мозга крысы — компьютерную программу, имитирующую допаминную и серотониновую подсистемы. А в августе 2016 года смогли добиться от нее реакций, аналогичных реакциям реального животного.

«Когда организм испытывает какие-либо эмоции, выделяются нейромодулянты — выражаясь языком вычислительных процессов, они изменяют вычислительные функции нейронов,— пояснили суть работы в КФУ.— Появляется реакция на ту или иную эмоцию». Пока что у казанских ученых получилось воссоздать реакции страха и отвращения — их оказалось проще всего реализовать технически.

Сотрудники лаборатории руководствовались работой ученого Хуго Левхейма «Куб эмоций», который описывает влияние трех нейромодулянтов — норадреналина, серотонина и допамина — на базовые эмоциональные состояния. Например, при страхе уровень допамина — высокий, а серотонина и норадреналина — низкий. В вычислительной системе роль этих нейромодулянтов рассматривается в перераспределении вычислительных мощностей между процессами хранения информации и принятия решений. «Нам удалось воспроизвести нейробиологически правдоподобно два базовых психоэмоциональных состояния — “страха” и “отвращения”, подобных страху и отвращению млекопитающего,— говорит Максим Таланов.— При этом мы наблюдали изменения вычислительных процессов, аналогичные предсказанным. В частности, увеличение потребляемой вычислительной мощности системы, используемой в симуляции состояний».

В планах ученых — воссоздать связную систему по трем осям: норадреналин—допамин—серотонин. Воспроизвести все эмоции крысы в Казани рассчитывают через два-три года. «Мы пока смогли воспроизвести только две из них, необходимо развить симуляцию до трех и полноценно их интегрировать. Мы знаем подходы, как воплотить на современных робототехнических системах, чтобы они сами испытывали психоэмоциональные состояния и меняли стратегию поведения в зависимости,— сказал господин Таланов.— Сейчас мы работаем над повышением точности симуляции».

Дальнейшие работы в этом направлении помогут понять природу человеческого интеллекта, уверен ученый. Однако для создания полноценной модели человеческого мозга пока не хватает вычислительных мощностей. Так, японский институт Рикэн в 2013 году занимался симуляцией 1% деятельности коры головного мозга — это потребовало совместной работы 250 суперкомпьютеров, в каждом из которых было по 80 тыс. процессоров. «И все равно симуляция была примерно в тысячу раз меньше, чем реальная работа коры мозга, хотя работа мозга требует всего 20 Вт энергии»,— говорит Максим Таланов. «Помимо нехватки мощностей, вопрос воспроизведения эмоций в вычислительной системе требует подготовки специалистов нового типа с двумя или даже тремя различными специализациями»,— заключает ученый.