Czy sztuczna inteligencja pomoże nam się dobrze wyspać i zapanuje nad pandemią bezsenności? Czy algorytmy potrzebują drzemki i głębokiego snu, żeby pobudzić swoją kreatywność i efektywność?
Sen reguluje podstawowe zdolności poznawcze naszego mózgu, łagodzi traumatyczne wspomnienia, podczas snu dochodzi do konsolidacji długotrwałej oraz oczyszczenia mózgu z nadmiaru niepotrzebnych informacji.
Niedoceniania rola snu
W samych tylko Stanach Zjedonocznych liczba wypadków spowodowanych przez kierowców w stanie niewyspania przekracza sumę wypadków spowodowanych pod wpływem jazdy po alkoholu i narkotykach.
Epidemia bezsenności i słabej jakości snu, wpływa na naszą efektywność w pracy, przyswajanie nowych informacji, czy podejmowanie logicznych, przemyślanych decyzji. Niewyspanie upośledza nasz układ współczulny, co często kończy się niekontrolowanymi wybuchami agresji, rozdrażnieniem czy brakiem wystarczającej koncentracji. Niedobór snu to także upośledzenie „na własne żądanie” układu odpornościowego o co najmniej 30%. To tylko tak na prawdę wierzchołek piramidy zgubnych konsekwencji, wynikających z braku snu, z których często sobie nie zdajemy sprawy (zainteresowanych odsyłam do źródeł na samym dole artykułu i książki Matthewa Walkera).
Nauka coraz bardziej docenia rolę snu, co jest możliwie między innymi dzięki kontrolowanym eksperymentom z użyciem skanerów MRI, które pozwalają na badanie aktywność mózgu podczas spania. Czy sztuczna inteligencja może wkrótce pomóc nam w walce z prawdziwą plagą bezsenności?
Wyśpij się… inteligentnie?
Wszechobecne ekrany LCD w pobliżu zasięgu naszego wzroku negatywnie wpływają na sen. Korzystanie z urządzeń LED w nocy zaburza naturalny rytm snu, wpływa na jego jakość, a także poziom czujności i wyspania w ciągu dnia. Jest to spowodowane zahamowaniem wydzielania się melatoniny. Czy to oznacza, że inteligentny, naszpikowany elektroniką dom, musi być zagrożeniem, a nie sprzymierzeńcem dla naszego snu? Na szczęście – niekoniecznie.
Sztuczna inteligencja, na podstawie analizy danych behawioralnych, jest w stanie dostosować temperaturę pomieszczenia, jego naświetlenie oraz inne czynniki w taki sposób, aby nasz sen był długi i głęboki. Jednym z takich rozwiązań jest BRYTE, czyli inteligentne… łóżko:
Czy sztuczna inteligencja potrzebuje drzemki?
Okazuje się, że głębokiego snu czy drzemki w ciągu dnia, potrzebuje nie tylko człowiek, ale i jego sztuczny odpowiednik, czyli sztuczna inteligencja, wyposażona w sieć neuronową, imitującą tę ludzką. Homeostaza synaptyczna, która występuje podczas spania, zapobiega przepełnieniu ludzkiego mózgu przez bezużyteczne wspomnienia i informacje. Okazuje się, że podobne mechanizmy można także zastosować w przypadku sztucznej sieci neuronowej, a jej działanie jest w zasadzie identyczne, jak w przypadku ludzkiej drzemki i głębokiego snu.
Zespół naukowców opracował matematyczny sposób wdrożenia ludzkich wzorów snu. Po włączeniu snu, algorytm osiągnął teoretyczny limit dla sieci tego typu, czyli działał po prostu najlepiej, jak tylko potrafił. Szeroko zakrojone testy z wykorzystaniem symulacji potwierdziły wynik. Konkluzja brzmi następująco: pozwolenie sieci neuronowej na drzemkę raz na jakiś czas (przy użyciu prawidłowego algorytmu drzemki) może znacznie poprawić jej efektywność.
Uważamy, że w procesie poznawczym – choć na pewno nauka i wyszukiwanie wciąż odgrywają kluczową rolę – także sztuczna inteligencja, podobnie jak jej biologiczny odpowiednik, potrzebuje obowiązkowego snu.
Wygląda więc na to, jakkolwiek abstrakcyjnie to brzmi, że ciągłą nauka i nieustające wpięcie do sieci, nie służy także sztucznej inteligencji, która, tak jak i my – potrzebuje się po prostu dobrze wyspać.
Źródła:
1. M. Walker, Dlaczego śpimy. Odkrywanie potęgi snu i marzeń sennych, Warszawa 2019, s. 16, 304.
2. A. Fachechi, E. Agliari, A. Barra, Dreaming neural networks: Forgetting spurious memories and reinforcing pure ones, dostęp 11.11.2019, 14:46.