計算機能夠預(yù)先載入軟件，軟件內(nèi)包含數(shù)百萬條基于語法的編程代碼。然而人類不是計算機，我們的大腦并未天生攜帶預(yù)存語言。那么，我們究竟是如何學(xué)習(xí)用語言和現(xiàn)實世界進行交流呢？
為了更好地了解這一過程，意大利和英國的科學(xué)家研制了一個人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它能夠自動復(fù)刻人類神經(jīng)元的行為。這個新型認知系統(tǒng)由200萬個互相連接的人造神經(jīng)元構(gòu)成，盡管這遠少于人類大腦的數(shù)千億個神經(jīng)元，但足以使它學(xué)習(xí)如何進行交流。通過和人類進行對話，它能夠有效地教會自己如何使用人類語言進行交流。
該系統(tǒng)的代號為“ANNABELL”，是“為語言學(xué)習(xí)而開發(fā)的具有適應(yīng)性行為的人造神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的首字母縮略。結(jié)果表明，ANNABELL能夠從空白狀態(tài)開始學(xué)習(xí)如何執(zhí)行和整合不同的認知任務(wù)，例如處理語言信息、儲存信息、從長時記憶中提取信息、將注意力導(dǎo)向相關(guān)信息、組織語言產(chǎn)出。該模型可以幫助人們理解人類大腦如何發(fā)展這種能力，以及回報過程在其中所扮演的角色。
有理論認為，人類大腦能夠從零發(fā)展出更高的認知技能，僅需和環(huán)境進行交互作用。研究人員表示，ANNABELL在語言處理上的成功證實了此點。他們慢慢地詢問它越來越多的問題(約1,500條輸入語句)，至到它能夠逐步自發(fā)反應(yīng)出500條回答(輸出語句)。
為了簡化實驗，研究人員所輸入的語言是早期童年的英語，大約相當于4歲兒童的水平。人類對話者通過文本界面和該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了一系列會話。在此過程中，ANNABELL逐漸學(xué)習(xí)了名詞、動詞、形容詞、介詞和其它類型的詞語，并能夠用它們構(gòu)建自己的反應(yīng)。
上圖是其中一些交談例子。研究人員向神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)輸入了一系列信息——和特定地點相關(guān)的活動(例如學(xué)校、家庭、游戲中心)，隨后要求它對一系列事件性問題作出反應(yīng)。
但ANNABELL究竟是如何學(xué)習(xí)語言并將其整合進這類富含意義的對話中呢？研究人員表示，這是通過系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵機制得以實現(xiàn)，它們同樣存在于人類大腦中：突觸可塑性(突觸的形態(tài)和功能可發(fā)生較為持久的改變)和神經(jīng)門控(神經(jīng)元能夠作為開關(guān)來阻隔和傳輸信號在大腦不同部位之間的傳遞)。
簡而言之，ANNABELL通過突觸可塑性習(xí)得如何控制開關(guān)神經(jīng)門控的信號，從而控制流向該人造大腦的信息。
然而，盡管研究人員已經(jīng)成功教會計算機使用4歲兒童的語言進行交流，但他們并不打算止步不前。他們接下來打算將該模型整合進機器人里，進行進一步的拓展和測試，研究機器人和人類的交互。
[蛋花 via sciencealert]
