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DeepMind

最近DeepMind發布了AI能夠產生類似動物網格細胞功能走迷宮的研究成果,過去科學家尚未確認網格細胞是如何讓動物執行定位和導航能力的細節,DeepMind則訓練AI系統,在虛擬的迷宮中尋找路徑,實驗結果發現AI能夠自動發展出類似動物網格細胞的功能學會導航,還能走捷徑。

大部分的動物包括人類都夠在新的區域中認路,記得來回的位置、發現捷徑等,這種能力是動物天生的本能,但是執行的過程相當複雜,相較之下,對AI系統來說,空間導航有本質上的困難。

在2005年,科學家發現動物之所以能夠自動導航、認路,是因為身上具有網格細胞(Grid cell),網格細胞會對多個空間點產生反應,點跟點之間會排列成六角形,就像是座標系統一樣,讓動物了解如何在特定空間中移動,並前往目的地。

首先,DeepMind訓練了遞歸神經網路執行虛擬環境中的定位任務,讓神經網路學習實驗鼠的移動軌跡,主要是利用與移動速度相關的訊號,來計算到達目的地所需的距離和方向,舉例來說,哺乳類動物時常在搬移到不熟悉的地區時,運用這項定位能力。

研究團隊發現,訓練AI系統的過程中,AI系統自動產生了類似網格細胞功能的網格單位,接著,研究團隊透過深度強化學習來訓練AI系統,測試AI系統是否能在虛擬環境中定位並導航。

實驗結果顯示,AI系統展現了超人類水準的表現,超越了專業的迷宮玩家,選擇了創新的路線和捷徑,經過一連串的實驗操作,發現網格單元對於導航能力相當重要,舉例來說,當AI系統沒有啟用網格細胞時,AI系統就失去導航的能力,在距離和方向上的判斷都變得不正確。

DeepMind研究團隊相信,這項研究是理解網格細胞底層運算機制的重要進展,也證明可以透過AI來探索人類大腦的運作,讓神經科學家更了解人類大腦,提供了新的實驗方式,同時也讓AI系統能夠學會像動物一樣導航。


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