Питання, чому ми бачимо сни, не має однозначної відповіді серед учених. Ерік Хоель, нейронауковець з Університету Тафтса, висунув нову гіпотезу, сформульовану під впливом теорії штучного інтелекту, яку він назвав «гіпотезою перенавчання мозку» (overfitted brain hypothesis). Стаття з описом гіпотези опублікована 14 травня в журналі Pattern. Її суть полягає у тому, що дивний зміст сновидінь дозволяє мозку краще узагальнювати досвід і рятує його від надмірного вгрузання у щоденну рутину.
«Теорій, які пояснюють сновидіння, існує незліченна кількість, – каже Хоель. – Але я хотів створити таку, яка б серйозно ставилася до змісту наших снів і стверджувала, що сам досвід сновидінь і є основною причиною того, чому ми їх бачимо».
Під час тренування штучного інтелекту часто виникає проблема, що він надміру призвичаюється до даних, на основі яких його тренують. Іншими словами, ШІ починає «вважати», що тренувальна множина є ідеальною репрезентацією будь-чого, що він може побачити. Аналітики даних вирішують цю проблему, навмисне вносячи певний хаос у дані. Метод «випадання» (dropout) полягає у тому, щоб змусити штучний інтелект ігнорувати певні дані. Уявіть, що на моніторі самокерованого автомобіля раптово появилися чорні квадрати. Програма, яка ігноруватиме цю інформацію й фокусуватиметься натомість на деталях навколишнього середовища, краще розумітиме специфіку водіння, аніж та, яка враховуватиме усі без винятку вхідні дані.
«Саме особливості роботи мозку надихнули науковців на створення штучних нервових мереж», – каже Хоель. І хоча порівняння мозку і технологій не є новим, інколи аналогії між ними працюють і в зворотний бік: вивчаючи штучні нервові системи, дослідники починають краще розуміти роботу природного мозку. «Якщо подивитись на методи нормалізації машинного навчання, можна помітити, що іноді вони неймовірно схожі на сновидіння», – стверджує науковець.
Ґрунтуючись на цій тезі, його гіпотеза припускає, що сновидіння потрібні для того, щоб зробити наше розуміння світу менш спрощеним і більш всестороннім, адже наші мізки, як і нейромережа, теж надто призвичаюються до «тренувальної множини» нашого щоденного досвіду. Щоб збалансувати цю звиклість, мозок створює альтернативу у формі дивовижної картини світу у сновидіннях. За словами Хоеля, «саме у неймовірному розходженні сновидінь від досвіду притомності полягає їхня біологічна функція».
Науковець вважає, що «гіпотеза перенавчання мозку» підтверджується даними нейронауки. Зокрема, відомо, що сновидіннями можна керувати. Якщо ви хочете побачити сон на якусь тему, ви повинні періодично займатися цим у реальному житті, причому потрібно, щоб ця діяльність була для вас новою. Хоель стверджує, що виконання нових завдань активує функцію «перенавчання» і мозок починає генералізувати їх, створюючи сновидіння.
Із цієї гіпотези випливають кілька цікавих висновків. Одним із них є ідея так званих «штучних сновидінь», яка цікавить автора. Хоель припускає, що світ культури, зокрема художня література та кінофільми, виконує функцію «замінників» сновидінь і має схожі до них особливості. Як наслідок, їх можна використовувати для того, щоб відтермінувати ефекти неспання (особливо перспективною у цьому автор вважає віртуальну реальність).
За словами Хоеля, процес навчання штучних нервових мереж можна просто вимкнути, але це неможливо зробити з мозком, який постійно навчається, хочемо ми того чи ні, – і саме тут «гіпотеза перенавчання мозку» приходить на допомогу. «Життя часто буває скучним, – каже автор. – Сновидіння потрібні для того, щоб не дозволити нам надто призвичаїтися до моделі світу».
Our dreams' weirdness might be why we have them, argues new AI-inspired theory of dreaming
ScienceDaily, 14/05/2021
Зреферував Є. Л.
06.06.2021