L'étude du cerveau révèle comment les humains naviguent intuitivement à différents environnements, offrant une direction pour une meilleure IA

Comment savez-vous intuitivement que vous pouvez marcher sur un sentier et nager dans un lac? Des chercheurs de l'Université d'Amsterdam ont découvert des activations cérébrales uniques qui reflètent la façon dont nous pouvons déplacer notre corps dans un environnement.

Publié dans Actes de l'Académie nationale des sciencesl'étude jette non seulement un nouvel éclairage sur le fonctionnement du cerveau humain, mais montre également où l'intelligence artificielle est en retard. Selon les chercheurs, l'IA pourrait devenir plus durable et respectueuse de l'homme s'il incorporait cette connaissance du cerveau humain.

Lorsque nous voyons une image d'un environnement inconnu – un chemin de montagne, une rue animée ou une rivière – nous savons immédiatement comment nous pourrions nous déplacer dedans: marcher, faire du vélo, nager ou ne pas aller plus loin. Cela semble simple, mais comment votre cerveau détermine-t-il réellement ces opportunités d'action?

doctorat L'étudiant Clemens Bartnik et une équipe de co-auteurs montrent comment nous faisons des estimations des actions possibles grâce aux modèles cérébraux uniques. L'équipe, dirigée par le neuroscientifique computationnel Iris Groen, a également comparé cette capacité humaine avec un grand nombre de modèles d'IA, y compris Chatgpt.

« Les modèles d'IA se sont avérés moins bons dans ce domaine et ont encore beaucoup à apprendre du cerveau humain efficace », conclut Groen.

Affichage des images dans le scanner IRM

À l'aide d'un scanner IRM, l'équipe a enquêté sur ce qui se passe dans le cerveau lorsque les gens regardent diverses photos d'environnements intérieurs et extérieurs. Les participants ont utilisé un bouton pour indiquer si l'image les invitait à marcher, à faire du vélo, à conduire, à nager, à bateau ou à grimper. Dans le même temps, leur activité cérébrale a été mesurée.

« Nous voulions savoir: quand vous regardez une scène, voyez-vous principalement ce qui est là – comme des objets ou des couleurs – ou voyez-vous également automatiquement ce que vous pouvez en faire », explique Groen. « Les psychologues appellent ces derniers« possibilités »- les opportunités pour l'action; imaginez un escalier que vous pouvez gravir, ou un champ ouvert que vous pouvez traverser. »

Processus uniques dans le cerveau

L'équipe a découvert que certaines zones du cortex visuel deviennent actives d'une manière qui ne peut pas être expliquée par des objets visibles dans l'image. « Ce que nous avons vu était unique », explique Groen. « Ces zones cérébrales représentent non seulement ce qui peut être vu, mais aussi ce que vous pouvez en faire. »

Le cerveau l'a fait même lorsque les participants n'ont pas reçu d'instructions d'action explicites. « Ces possibilités d'action sont donc traitées automatiquement », explique Groen. « Même si vous ne pensez pas consciemment à ce que vous pouvez faire dans un environnement, votre cerveau l'inscrit toujours. »

La recherche démontre ainsi pour la première fois que les possibilités ne sont pas seulement un concept psychologique, mais aussi une propriété mesurable de notre cerveau.

Ce que l'IA ne comprend pas encore

L'équipe a également comparé la façon dont les algorithmes d'IA – comme les modèles de reconnaissance d'image ou le GPT-4 – peuvent estimer ce que vous pouvez faire dans un environnement donné. Ils étaient pires pour prédire les actions possibles. « Lorsqu'ils sont formés spécifiquement pour la reconnaissance d'action, ils pouvaient quelque peu approximativement des jugements humains, mais les modèles du cerveau humain ne correspondaient pas aux calculs internes des modèles », explique Groen.

« Même les meilleurs modèles d'IA ne donnent pas exactement les mêmes réponses que les humains, même si c'est une tâche si simple pour nous », explique Groen. « Cela montre que notre façon de voir est profondément liée à la façon dont nous interagissons avec le monde. Nous connectons notre perception à notre expérience dans un monde physique. Les modèles d'IA ne peuvent pas le faire parce qu'ils n'existent que dans un ordinateur. »

L'IA peut encore apprendre du cerveau humain

La recherche aborde donc des questions plus importantes sur le développement d'une IA fiable et efficace. « Comme de plus en plus de secteurs – des soins de santé à la robotique – utilisent l'IA, il devient important que les machines reconnaissent non seulement ce qu'est quelque chose, mais comprennent aussi ce qu'elle peut faire », explique Groen. « Par exemple, un robot qui doit trouver son chemin dans une zone catastrophe ou une voiture autonome qui peut distinguer une piste cyclable à partir d'une allée. »

Groen souligne également l'aspect durable de l'IA. « Les méthodes actuelles de formation d'IA utilisent une énorme quantité d'énergie et ne sont souvent accessibles qu'aux grandes entreprises technologiques. Plus de connaissances sur le fonctionnement de notre cerveau et comment le cerveau humain traite certaines informations très rapidement et efficacement, peut aider à rendre l'IA plus intelligente, plus économique et plus respectueuse de l'homme. »