英国新研究表明,人脑可以预测未来影像

作者 | 发布日期 2017 年 12 月 07 日 9:40 | 分类 人工智能 , 尖端科技 , 生物科技
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【Technews科技新报】来自英国格拉斯哥大学一项最新研究指出,大脑真的能预测眼睛下一步移动时将看到的景象,虽然只是提前了数毫秒,但研究团队认为,这种机制或许有助于让人工智能变得更灵活。



“事实上,我们能清楚看见世界的根本原因就在于大脑的预测分析。”由神经科学与心理学研究所教授 Lars Muckli 领导的这份研究发布在《自然》期刊,研究人员利用功能性磁振造影(fMRI)与视错觉(visual illusion)来解释大脑如何持续不断的与视觉成像进行双向对话,以预测我们的眼睛接下来将会看到什么。

Lars Muckli 说,我们觉得眼前的世界稳定,是因为我们的大脑在思考未来。格拉斯哥大学研究合著者格雷西·爱德华兹(Gracie Edwards)则指出,视觉讯息传送到大脑的同时(称为前馈输入),大脑也会“反馈”讯息给视觉系统,后者讯息是基于我们对相似感知事件记忆的期望,因为前馈和反馈相互影响,才产生我们每天感受到的视觉场景。

这项研究即注重在大脑向眼睛发送讯息的反馈输入神经过程。

功能性磁振造影(fMRI)的原理是测量神经元活动时所引发的血液动力改变(包括脑血流、脑血容积等),可以显示出当受到外界刺激时,脑部哪些区域会活化。研究中,研究人员布下视错觉实验,于一左一右位置摆放两个固定的闪烁正方形,就像这样: 口   口,由于两个正方形交叉闪烁,在 27 名观察者眼中看起来实际上像只有一个正方形在两边移动。

当观察者的眼球跟着正方形左右摆动时,研究人员利用 fMRI 对大脑视觉皮层进行成像,发现当眼睛在移动到下一个闪光之前,大脑视觉皮层的反馈讯息已经先跑到新的预测座标。简单说,当眼球还未从 A 点移到 B 点时,大脑的预测已经先一步到位。

人的眼睛一秒平均移动 4 次,代表大脑每 250 毫秒就要处理一次新的视觉讯息,想像一下你若每秒都在左右晃动照相机,成像会有多模糊,但为何你看到移动物体时却不会模糊不清?团队表示,这就是因为大脑事先预测了眼睛移动后将会看到什么。

团队对这类脑神经机制在 AI 方面的应用很看好,《Newsweek》报导,AI 人工智能现在已会使用前馈机制来处理情报,但还缺乏“前馈预测机制”的技能,已经有一些研究尝试开发新的算法,纳入反馈机制,可能终将让人工智能变得更灵活。

(首图来源:百度百科)

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