Kecerdasan buatan menguasai dimensi delusi.
Setelah melatih orang artifisial untuk menceritakan kisah-kisah yang menarik, para peneliti dari Texas mencoba melangkah lebih jauh dan mencari tahu mekanisme asal mula skizofrenia, membuka babak baru dalam sejarah kedokteran - "psikiatri eksperimental virtual".
Sepak bola yang sangat salah
Katakanlah Anda melewatkan pertandingan sepak bola yang penting, tetapi Anda memiliki teman yang menonton pertandingan dan sudah mengantri untuk memberi tahu jalannya acara. Teman adalah orang yang cerdas dan luar biasa, semua dengan karakter mereka sendiri: yang satu suka memperindah, yang lain - berbohong, yang ketiga - fokus pada detail, yang keempat - masuk ke dalam teori, yang kelima mengacaukan kronologi tujuan, tetapi mengingat semua hukuman, dll. itu dengan membandingkan versi dan menyaring "suara", Anda akhirnya akan dapat membentuk gagasan yang lebih atau kurang realistis tentang bagaimana peristiwa berkembang di lapangan.
Untuk beberapa penyesalan, Anda melihat seorang teman N dalam antrian, yang versi pertandingan sepak bola setiap kali semakin berbeda dari yang lain, dan informasi yang berguna semakin sedikit. Setelah N menghabiskan waktu yang tidak masuk akal untuk menggambarkan bentuk awan di atas stadion, yang lain - dia menetapkan korelasi yang tepat antara jumlah gol dan jumlah lampu sorot yang tidak berfungsi, atau bahkan kagum sama sekali, mengatakan bahwa dia sendiri berdiri di gawang, Paus adalah pelatih lawan, permainan itu tidak berguna, dan sekarang dia segera melarikan diri ke kebun binatang untuk menonton Piala UEFA di antara penguin.
Untuk saat ini, semua ini tampak seperti keanehan, sampai Anda dan teman Anda mengetahui bahwa N benar-benar memulai pertengkaran di kebun binatang, kemudian kehilangan pekerjaan, istrinya meninggalkannya, dan dia sendiri menjalani gaya hidup yang semakin terasing - dia menjadi terisolasi, menjadi sedih, mulai mengumpulkan penguin mewah, tidak menjawab panggilan …
Dalam upaya membantu N, tetapi putus asa untuk menemukan bahasa yang sama dengannya, Anda dan teman Anda beralih ke spesialis untuk mencari tahu hal seperti berikut.
Video promosi:
Tidak peduli betapa berbahayanya spektrum keadaan mirip schizo yang menangkap area "norma", manifestasi yang berkembang dari fenomena perilaku yang terjadi pada kasus N sudah terkait dengan area disfungsi patologis, yang pembawa dapat menjadi benar-benar tidak berdaya, baik yang mengalami maupun menyebabkan penderitaan.
Ketika ditanya apakah mungkin mengembalikan N dari dunianya ke klub sepak bola orang normal, para ahli akan mengangkat bahu. Terlepas dari banyak teori - dari eksotis (kesadaran penderita skizofrenia menyebar tak terkendali ke sejumlah besar cerita paralel) hingga lebih praktis (gangguan yang ditentukan secara genetik dalam regulasi dopamin neuron otak), mekanisme yang menghasilkan perilaku seperti itu tidak jelas. Jadi tidak perlu mengandalkan koreksi yang berhasil: gejala skizofrenia dapat dihentikan dengan menggunakan obat-obatan yang sesuai, tetapi, pertama, tidak selamanya, dan kedua, dengan mengorbankan efek samping yang parah.
Di saat putus asa, ketika menjadi jelas bahwa kasus N adalah masalah ilmiah yang besar dan belum terpecahkan, ide bagus muncul di benak salah satu teman Anda - seorang spesialis dalam kecerdasan buatan, jaringan saraf, dan sistem perdagangan otomatis.
Karena sistem pakar belajar mandiri yang meniru kerja jaringan saraf otak menunjukkan hasil yang baik dalam mempelajari pasar dan memprediksi harga saham, mengapa tidak membangun pendongeng robot - jaringan saraf yang dapat mengingat dan menceritakan kembali dengan benar, tetapi dengan kata-katanya sendiri, sejarah pertandingan sepak bola?
Lebih lanjut, setelah mempelajari kesalahan dan penyimpangan yang dibuat N saat menceritakan kembali pertandingan, seseorang dapat mencoba untuk mensimulasikan penyimpangan serupa dalam sistem saraf robot dengan mengubah pengaturan parametrik dari simpul jaringan saraf.
Secara bertahap, dengan menggunakan metode pemilihan, akan memungkinkan untuk menetapkan ansambel mana di konservatori saraf N saat menyebutkan, katakanlah, kemenangan terakhir Spartak, alih-alih lagu klub yang ditentukan, pawai Mendelssohn mulai dimainkan. Jadi, dengan menunjukkan kepada para spesialis apa yang sebenarnya ada di kepala N dan apa yang sebenarnya perlu diperbaiki di sana, kami dapat meningkatkan peluang dia untuk kembali secepatnya ke liputan penggemar sepak bola yang memadai.
DISCERN - komputer saraf "benar" dan "skizofrenia"
Ini adalah jalan yang diambil oleh Yulai Greismann dan Risto Mikkulainen dari Departemen Ilmu Komputer di Universitas Texas (AS), yang memimpin kelompok penelitian campuran untuk studi skizofrenia dari spesialis di jaringan saraf tiruan dan karyawan Departemen Psikiatri di Universitas Yale. Mereka membangun jaringan saraf tiruan yang disebut DISCERN yang dapat menghafal dan menceritakan kembali cerita, melatihnya, dan kemudian menjalankan beberapa fungsi saraf hipotetis, yang mungkin bertanggung jawab atas perkembangan skizofrenia, membandingkan efek yang dihasilkan dengan kelainan nyata yang diamati pada sekelompok pasien skizofrenia.
Hasil percobaan dipublikasikan di jurnal Biological Psychiatry.
Tidak seperti komputer klasik yang menulis cerita "sebagaimana adanya" ke dalam memorinya atau mengindeks elemen umum yang terpisah (katakan, kata, atau bahkan huruf) dalam database yang dapat diskalakan tanpa batas, jaringan saraf DISCERN merasakan, mengingat, dan mereproduksi informasi, dipandu oleh hubungan yang "benar" antara elemen terpisah dan dengan demikian meniru pekerjaan ansambel otak nyata.
Pilihan kata yang lebih cocok untuk satu sama lain "dalam arti" dalam jaringan saraf tiruan sesuai dengan pilihan koneksi yang secara statistik lebih mungkin antara elemen jaringan. Memperbaiki hubungan yang "benar" dicapai dengan "melatih" jaringan saraf.
Arsitektur jaringan saraf tiruan DISCERN. Belajar, menghafal, dan mereproduksi cerita terjadi dalam rantai neuromodul. Berlawanan arah jarum jam dari "entri": penganalisis kalimat, penganalisis riwayat, memori episodik, pembuat riwayat, pembuat kalimat. Blok terpisah menampilkan diagram pembuat riwayat - multilayer perceptron, berbanding terbalik dengan memori episodik. Neuromodul DISCERN berkomunikasi satu sama lain melalui representasi terdistribusi dari "makna" kata - pola tetap aktivasi saraf: hanya koneksi yang diaktifkan yang memiliki faktor pembobotan lebih besar, atau arti "lebih". Koefisien dan pola ditetapkan dengan melatih jaringan: pada akhirnya, menerima sinyal tertentu pada masukan, jaringan harus belajar menghasilkan sinyal yang benar pada keluaran. Sinyal "masukan" adalah baris pertama dari cerita yang dihafal oleh jaringan: jaringan harus menceritakan kembali sisa cerita itu sendiri.
Inti dari arsitektur DISCERN adalah penghasil cerita. Setelah diperiksa lebih dekat, ternyata itu adalah perceptron multilayer klasik (lihat ilustrasi), yang kita kenal dari robot Swiss yang berkembang. Dalam kasus Swiss, tugas perceptron adalah untuk memahami informasi eksternal (lapisan "input" dari neuron), membangun koneksi yang benar (lapisan tersembunyi menengah - "menemukan kubus") dan menghasilkan solusi (neuron "keluaran" - bergerak ke atas ke kubus dan transportasi).
Dalam DISCERN, informasi dari modul memori episodik diumpankan ke neuron "input", dan lapisan "output" dihubungkan secara bersamaan dengan memori episodik dan "generator kalimat". Selama banyak siklus pelatihan, perceptron Swiss belajar untuk mengenali dan mengangkut kubus, dalam kasus DISCERN, untuk "dengan benar" mereproduksi cerita yang diingat oleh jaringan saraf.
Dengan mulai melatih jaringan dengan konfigurasi awal koneksi saraf secara acak, Anda bisa mendapatkan berbagai jenis pendongeng yang akan menceritakan kisah yang sama dengan cara yang sedikit berbeda - sama seperti teman Anda menceritakan kembali pertandingan yang sama dengan sedikit berbeda.
Orang Texas membatasi diri pada tiga puluh konfigurasi (meskipun bisa ada sebanyak yang Anda suka), yang mereka sebut "contoh" (sebenarnya, ini adalah tokoh-tokoh virtual-pendongeng).
Overlearning Brain Syndrome - penyebab utama delusi skizofrenia kompulsif?
Sebanyak tiga puluh salinan DISCERN belajar menggunakan kosa kata 159 kata, menceritakan kembali 28 cerita mulai dari tiga sampai tujuh kalimat sederhana, dan membedakan cerita "buruk" dari "baik". Cerita-cerita itu dibagi menjadi otobiografi “positif” tentang dokter (contoh: “Saya adalah seorang dokter / saya bekerja di New York / Saya menyukai pekerjaan saya / Saya adalah seorang dokter yang baik”) dan “negatif” tentang seorang gangster (“Tony adalah seorang gangster / Tony bekerja di Chicago / Tony membenci pekerjaannya / Tony adalah seorang gangster yang buruk ").
Pada tahap percobaan berikutnya, kelompok pasien skizofrenia (37 orang) dan kelompok kontrol orang sehat (20 orang) dipilih. Semuanya diminta untuk mendengarkan dan menghafal tiga cerita sederhana, dan kemudian menceritakannya kembali - segera, setelah 45 menit dan setelah seminggu.
Setelah menganalisis teks yang dihasilkan untuk kedua kelompok, profil ringkasan dikumpulkan, merekam penyimpangan yang diamati (substitusi wajah, penyimpangan leksikal, perubahan skrip, dll.).
Akhirnya, pada tahap terakhir percobaan, dengan mengubah status parametrik blok saraf individu di tiga puluh pendongeng virtual DISCERN, penyimpangan yang sama dicatat seperti pada profil nyata.
Sebanyak delapan fungsi saraf hipotetis diuji, mungkin bertanggung jawab atas perkembangan skizofrenia.
Ini adalah gangguan yang terkait dengan memori (putusnya koneksi saraf, gangguan kortikal, penghambatan respons saraf, hipereksitasi neuron), disfungsi asosiatif (penyimpangan koneksi semantik, hipereasosiasi, pengaburan dan pencampuran sinyal semantik) dan disfungsi pensinyalan (respons otak yang meningkat berlebihan terhadap kesalahan prediksi atau yang disebut sindrom mungkin dipicu oleh peningkatan eksposur dopamin).
Ternyata, hanya dua skenario yang memicu gangguan pada narator DISCERN, serupa dengan yang diamati pada penderita skizofrenia dalam kehidupan nyata.
Ini ternyata adalah disfungsi memori dan "sindrom hyperlearning", ketika otak kehilangan kemampuannya untuk melupakan atau mengabaikan informasi, sehingga menjaga proporsi normal antara suara dan sinyal.
Grafik efektif percobaan DISCERN: hanya dua skenario - disfungsi memori, atau Memori Kerja, dan pembelajaran berlebihan (baris atas dan bawah) - berhasil menyesuaikan diri dengan profil penyimpangan naratif pada kelompok skizofrenia (kiri). Saat menyesuaikan dengan profil kelompok kontrol yang sehat, tidak perlu lagi mengubah pengaturan parametrik neuromodul.
Setelah lupa bagaimana "melupakan", otak kehilangan kemampuan untuk membedakan informasi penting dari sejumlah besar sinyal menarik dan mulai membangun koneksi yang pada kenyataannya (setidaknya dalam realitas Alam Semesta kita) ternyata tidak berfungsi (penguin bermain sepak bola adalah sinyal yang diterima saat menonton Kartun Amerika "Happy Feet", tidak diabaikan oleh otak dan diperkuat), atau tenggelam dalam lautan sinyal, tidak mampu mengaturnya menjadi sebuah cerita yang koheren.
Dalam kasus pendongeng DISCERN, sindrom hyperlearning (disimulasikan dengan meningkatkan jumlah putaran umpan balik pembelajaran dengan memori episodik) menyebabkan, misalnya, fakta bahwa robot pendongeng mulai mencampurkan beberapa cerita otobiografi dengan yang lain, menggantikan wajah (dokter yang baik ternyata, misalnya, gangster jahat) dan tindakan (dalam salah satu cerita yang diceritakan kembali, seorang dokter yang baik menuduh dirinya melakukan serangan teroris, di cerita lain dia menyebut seorang gangster sebagai bosnya). Artinya, mereka menghasilkan situasi ilusi khusus untuk gejala delusi seperti skizo.
Tentu saja, hasil eksperimen virtual dengan jaringan saraf tiruan belum menjadi bukti akhir dari kebenaran satu atau beberapa hipotesis yang menjelaskan perkembangan skizofrenia. Namun, fakta bahwa jaringan saraf tiruan yang beroperasi pada prinsip-prinsip yang mirip dengan otak, dalam beberapa kasus menunjukkan perilaku yang mirip dengan pasien sebenarnya, membuka prospek yang sangat menarik untuk pengobatan, yang telah menerima alat baru yang sangat kuat seperti psikiatri eksperimental virtual di tangannya.
Semua ini baik-baik saja, tetapi paradoks percobaan terletak pada kenyataan bahwa jika sistem saraf robot masa depan meniru manusia (yang sebenarnya terjadi sejauh ini), subjek aneh juga harus muncul di klub sepak bola mereka, yang menganggap pertandingan sepak bola biasa sebagai perjalanan yang mengasyikkan ke dalam realitas paralel, dari mana, sayangnya, belum ada pengembalian.
