Többen kértétek tőlem az utóbbi időben, hogy írjak a robotok tanulásáról, mert ez valahogy olyan megfoghatatlannak tűnik. Szerencsére az alapkoncepciók nem bonyolultak, de úgy gondolom, hogy az emberi agy tanulási folyamatának alapszintű megértése elengedhetetlen. Ezzel a tudással felvértezve később már könnyedén megértjük a robotokat is, sőt választ kaphatunk olyan kérdésekre is, hogy mi adja a kreativitást. Úgy tervezem, hogy ez egy hosszabb sorozat lesz, melynek ez a post az első tagja.

Aki még emlékszik a középiskolás biológiórákból valamire, annak talán nem új, ha azt mondom, hogy a mi agyunkat neuronok és ezek között lévő kapcsolatok (szinapszisok) alkotják. Ezek a neuronok rengeteg féle módon nyilvánulhatnak meg a valóságban, de itt az egyszerűség kedvéért csak kettő állapotot vegyünk. Nevezzük ezeket aktív és alvó állapotnak. Minden neuron megszámlálhatatlanul sok másik neuronhoz van hozzákötve úgynevezett szinapszisokkal. A szinapszisok is kétfélék lehetnek: serkentők és gátlók. Tehát eddig van kétféle neuronunk és kétféle szinapszisunk.

Amikor a szemünkkel meglátunk valamit akkor az agyunkban a neuronok egy csoportja bekapcsolódik egyfajta mintát alkotva. Ezt úgy lehet elképzelni mint egy város éjszakai fényeit. Amikor egy neuron aktiválódik akkor szinapszisain keresztül jelet küld a hozzá kapcsolódó többi neuronnak. Ha a szinapszis serkentő, akkor a másik neuron nagyobb eséllyel fog ugyanúgy aktiválódni, ha pedig gátló akkor pedig pont fordítva. Ez azt jelenit, hogy minden alkalom mikor valamit érzünk, látunk, tapintunk stb. egy csoport neuron "felkapcsol" mindig más mintát mutatva.

Ezek a szinaptikus kapcsolatok egy részben születésünk alkalmával alakulnak ki, de az emlékezés és a tapasztalataink is folyamatosan változtatják, vagyis így tanulunk. A jelenséget a Hebb szabály írja le, miszerint ha két neuron együtt aktiválódik, akkor a köztük lévő szinaptikus kapcsolat inkább serkentő lesz és kevésbé gátló. Ugyanez zajlik le ha egyszerre nem aktiválódnak. Abban az esetben ha viszont felváltva aktiválódnak akkor a jelenség ellentéte zajlik le. Ezt abban vesszük észre, hogy ha egy adott élményt sokszor átélünk, legyen az virágillat, bocicsoki, vagy egy szép festmény az általa okozott minta egyre erősebb lesz, vagyis a kapcsolat a neuronok között egyre jobban beáll egy adott mintára.

A folyamatban a legérdekesebb, hogy ha ez a minta egy adott élményről kellően megerősödött, akkor képesek vagyunk teljesen visszaidézni, akkor is ha az eredetihez képest csak töredékkel találkozunk. Mindegy, hogy melyik részét látjuk meg, ha elég sokat kapunk belőle akkor a megjegyzett információ vissza fog térni.

Az ilyen neurális háló adta emlékezetet asszociatívnak, vagy rondábban szólva tartalom-címezhetőnek hívjuk. Az elraktározott információt úgy tudjuk előhívni, hogy egy részletet adunk az agyunknak, ami előhívja nekünk az ehhez társítható teljes információt. Természetesen, ami a legerősebben van kódolva, az lesz a meghatározó, ezért van az, hogy egy adott dologról mindenkinek más és más dolog jut az eszébe. Itt egyébként megjegyezném, hogy eme képességünket igen jól célozza a média, amivel azt akarják elérni, hogy egy adott pillanatban az ő termékük jusson az eszünkbe.

Ha a gépekhez hasonlítjuk magunkat, akkor azt látjuk, hogy a számítógép rengeteg információt képes elraktározni és előhívni, de képtelen kapcsolatot létrehozni közöttük. Amikor egy dokumentumot, vagy képet hívunk elő a számítógépünkön, akkor tulajdonképpen megadjuk, hogy melyik tárolt adatot szeretnénk megkapni. Ehhez viszont szükséges, hogy pontosan tudjuk hol is van tárolva, különben meg kell keresnünk, vagyis egyenként meg kell néznünk mindet. Ha a mellettünk ülő embert megkérjük, hogy idézze fel a 64. sort Hamlet első jelentéből (ami egy gép számára igen szimpla feladat), akkor borítékolhatjuk a kudarcot. De ha úgy kezdjük hogy "Lenni, vagy..." akkor szinte biztos, hogy a következő néhány szót, esetleg mondatot képes lesz visszaidézni.

Ha egy kicsit belegondolunk ebbe az elméletbe, könnyen arra a megállapításra jutunk, hogy valahol kell lennie egy határnak, amit meg tudunk jegyezni, ilyen felállásban képtelenség minden mintát megjegyezni. Nos, ez nagyonis így van, van egy határ, ez pedig akkor jön létre ha minden neuron kapcsolódik minden neuronhoz. Hogy ez mégis miért nem így van az agyunkban, arra a válasz nem egyszerű, ezért erre itt most nem térnék ki, meg kell elégednünk azzal, hogy van egy felső határ, aminél többet fizikailag nem lehet átlépni.

Most, hogy ezeket az alap dolgokat átnéztük, megérthetjük, hogy az emberek tulajdonságai és felfogásai miképpen valósulnak meg és magyarázhatóak az agy szerkezetével. Most itt konkrétan a titokzatos kreativitásra gondolok. A következő részben erről lesz szó.

A cikk folytatása itt olvasható.