Yapay zeka insan belleğinin kapasitesini artıracak

İnsan beyni öyle karmaşık bir yapı ki kendi kendisini bile anlayamıyor. Eğer biz kendi beyinlerimizin sırrına eremiyorsak belki makineler bu konuda bize yardımcı olabilir.

Nature Communications dergisinin son sayısında yayımlanan bir çalışmada, Pensilvanya Üniversitesi’nden Michael Kahana öncülüğündeki bir grup araştırmacı makine öğrenimi algoritmaları kullanarak insan hafızasının kodunu çözüp kapasitesini artırabildiklerini gösterdi. Peki nasıl? Beyne tam zamanında verilen elektrik titreşimleriyle.

Kahana ve ekibi, her birinin beyinlerine 100 ila 200 elektrot yerleştirilen 25 sara hastasıyla çalışmaya başladı. Bu elektrotları kullanarak, hafızayla ilgili verilen görevler esnasında yüksek çözünürlü beyin aktivitelerini kaydettiler.

Araştırmacılar öncelikle beynin bir bilgiyi hatırlamasının nasıl bir süreç olduğunu anlamaya çalıştı. Katılımcılar bir yazı okuyup kelimeleri hatırlamaya çalışırken Kahana ve ekibi elektrotların her birinden saniyede binlerce voltaj ölçümü elde etti. Sonra da hangi beyin aktivitesi modellerinin bir kelimeyi hatırlamak ya da hatırlamamakla ilişkilendirildiğine dair veri toplayarak katılımcıların hatırlama becerilerini test etti. Bu süreç defalarca tekrarlandı. Her katılımcıyla iki ya da üç kez görüştükten sonra her bir hastanın hangi kelimeleri hatırlamaya daha meyilli olduğunu tahmin eden kişiye özel algoritmalar üretmek için yeterli eğitme verisi toplandı.

En çarpıcı kısım burada başlıyor. Elektrotların sadece sinir etkinliğini okumakla kalmadığı aynı zamanda etkinliği tetikleyebildiği görüldü. Bu yüzden araştırmacılar gerçek zamanlı olarak hafıza oluşturmak için beyni ‘geliştirmeye’ çalıştı. Her birkaç saniyede bir katılımcıya yeni bir kelime gösterildi. Yeni eğitilmiş algoritma da beynin o kelimeyi hatırlamaya hazır olup olmadığına karar verdi. Kahana “Kapalı bir döngü sistemi sayesinde hastanın beyninin o anki durumunu kaydedip analiz ettik ve bir uyarı gönderip gönderilmeyeceğine karar verdik. Bütün bunlar birkaç yüz milisaniyede gerçekleşti.” diyor.

Sonunda denemeler meyvesini verdi. Sistem, katılımcıların kelimeleri hatırlama becerisini ortalama yüzde 15 oranında artırdı. Aslında Kahana’nın laboratuvarı geçtiğimiz yıl da benzer bir çalışma yürütmüştü. Elektrot darbelerinin uygulandığı ana bağlı olarak hatırlama üzerinde iyileştirici ya da kötüleştirici etki yaratılabildiği görülmüştü. Ancak araştırmada eksik kalan bazı noktalar vardı. Yapılan son çalışmayla birlikte makine öğrenimi algoritması yardımıyla bu açıklar kapatılmış gibi görünüyor.

Kahana “Oluşturduğumuz sistemi elektriksel aktiviteye bakarak beynin o an öğrenmeye elverişli olup olmadığını söyleyen bir şifre çözücü olarak adlandırabiliriz.” diyor. Eğer beyin anıları etkili şekilde kodluyor gibi görünüyorsa herhangi bir müdahalede bulunulmuyor. Eğer beyin böyle bir şey yapmıyorsa sistem hemen elektriksel darbeler göndererek beyin için adeta bir ‘kalp pili’ görevi görüyor. Bu noktada odaklanılması gereken konu ilerideki çalışmaların sonuçları iyileştirip iyileştirmeyeceği. Eğer hastaların beynine çok daha hassas elektrotlar yerleştirilirse algoritmalar da daha kısa sürede daha yüksek doğruluk oranıyla beyin kapasitesini artırabilir.

Kaynak: Wired