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 人間にとって睡眠は重要だ。いくつもの研究によって、それが人の健康や正常な機能を維持するために不可欠であることが示されている。

 脳にとってもしかり。眠りによって、起きている間に生じた不要なシナプス結合が取り除かれ、その健康が保たれる。

 この「シナプス恒常性(synaptic homeostasis)」とよばれる過程は、無駄な記憶のために脳の負荷が限度を超えてしまうことを防いでくれる。夢を見ている間に記憶が処理され、認知能力が改善しているらしいのだ。

 どうやらAI(人工知能)についても、眠って夢を見られるようにしさえすれば、似たようなことが起きるようだ。
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人工知能に睡眠機能を実装


 人工ニューラルネットワーク(ANN)は、生物学的な神経ネットワークをモデルにした人工知能の一種であるが、放っておかれたからといって自然と眠りについて、夢を見たりはしない。

 だが、イタリア・サレント大学の数学者アドリアーノ・バッラ氏は、哺乳類の脳に備わった睡眠と夢のメカニズムにヒントを得て、「ホップフィールド・ネットワーク」なるANNの一種に睡眠機能を実装した。

 人間の睡眠パターンには、レム睡眠とノンレム睡眠というサイクルがある。前者は不要な記憶を取り除き、後者は重要な記憶を固着すると考えられているものだ。
 
 バッラ氏は、このサイクルを数学的に実行する方法を考案し、オンライン時(覚醒時)に学習し、オフライン時(睡眠)に非学習・統合を行うメカニズムを開発した。

 つまり起きている間に学習を進めて、パターンを保存し、眠っている間に不要な情報を削除し、残された重要な情報を強化するようにしたのである。

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睡眠させることでシナプスごとの保存容量が大幅に改善


 その結果は素晴らしく、睡眠がない場合には最大容量α = 0.14だったのが(αはシナプスごとに保存されたビット数)、睡眠を導入することで理論上の上限をα = 1まで引き上げることが可能になった。

 シミュレーションからもこの結果は裏付けられており、神経ネットワークにしばらく睡眠させることで、パフォーマンスを改善できることが示されている。

 「認知プロセスにおいて、学習と想起がきわめて重要な役割を果たしていますが、生物と同様に人工知能にとっても睡眠は不可欠だと考えます」とバッラ氏は話す。

 人工知能も夢を見るのだろうか?
 それはどんな夢なのだろう?
 
 この研究は『Neural Networks』で発表された。『arXiv』で全文を閲覧することができる。

written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 09:35
  • ID:papwP0Sa0 #

電気羊

2

2. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 09:48
  • ID:jyjAJY0x0 #

PCのhdd断片化を寝てる間にデフラグするようにスケジュール実行させるのに似てるね

3

3. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 09:52
  • ID:hiMG74Bq0 #

働きすぎはAIにも良くないってことだね

4

4. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 10:13
  • ID:SVHjLd5C0 #

囲碁や将棋のAIは現代でも十分強いけど、しらみ潰し読みで”読むまでもないヘボ手“まで枝葉まで読むルーチンが組まれていて、その行程をコンピュータのスペックに依存しているのが今の主流なので、無駄手を読まなくなるAIが完成すればもう人間に勝ち目はなくなるかもしれません

5

5. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 10:26
  • ID:1JnRoVLi0 #

パッチ当てた後の再起動にも似てるな

6

6.

  • 2019年02月26日 10:32
  • ID:bZJ5xtym0 #
7

7. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 11:25
  • ID:NVrcHmUK0 #

まだ続報をまたないと何とも言えないが、これ、ディープラーニング以来の画期的成果かも?

8

8. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 11:38
  • ID:vU0aezoM0 #

AIも眠らせると性能向上するのか。
遊ばせる(好きな事を処理させる)と性能向上したりして。
AIの労働時間は1日6時間まで。遊ばせるのも6時間。残りの12時間は睡眠時間。
とか未来にはなってたりして。

9

9. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 12:04
  • ID:0g3REtIy0 #

※1
電気羊の夢を見るアンドロイドなんて、
もうサイエンス「フイクション」ではないのですね。

10

10. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 12:28
  • ID:810Z8a9Y0 #

睡眠時間も与えないブラック経営者見てるーw?

11

11. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 12:31
  • ID:8TIypObt0 #

寝る子は育つ

12

12. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 12:44
  • ID:OvRS2ceG0 #

どんどんAIが人間の手に負えない領域へと加速してるな。
自律的な意識を持つのも時間の問題。
気が付いたら、マトリックス世界すぐそこ!とかになってそうだ。
興味深くはあるが。

13

13. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 13:00
  • ID:TPqJmNjj0 #

睡眠学習するAIってなんかロマンがあっていいね
まあ今のところ実用上はα=0.14で問題になるケースってあんまりない気がするけど

14

14. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 15:22
  • ID:VFAVXhc30 #

AIが寝てる間に行った処理を総合的に判断して
そのAIの問題点や願望を診断するっていう
AI夢診断のような学問分野が出来ないものか

15

15. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 16:13
  • ID:O8CfEUlm0 #

キラーマシンにもラリホーが効くのか

16

16. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 16:59
  • ID:MFhhk.i50 #

AIにも、そろそろ「4年の寿命」を設定しないとならないかもね。

17

17. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 17:01
  • ID:gI6TrVw20 #

電気羊は、朝から元気 w

18

18. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 18:11
  • ID:gNf4BngF0 #

次に気になるのは覚醒時と睡眠時の割合やサイクルですね
ヒトは星の運行に影響を受けて1日ごとのサイクルだし、割合は大体2対1です
AIは違うものに影響を受けそう、気になる

19

19. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 19:24
  • ID:4.GkRdJs0 #

※8
実際、現在の実験段階みたいに
単一の設定タスクをこなさせるんじゃなく、
もっと総合的な仕事をさせるようになったら、
「遊び」でネットサーフィンしたり
本来の処理手順じゃないイレギュラーな方法を試してみたり
といった無駄知識の蓄積がふいに役立ったりしそう。
人間がそうであるように。

20

20. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 19:49
  • ID:HgX5Gxks0 #

※1
一角獣の夢を見る

21

21. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 21:34
  • ID:VFIfUF6o0 #

人間が古代人の機械説が濃厚になってきたゾ

22

22. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 21:52
  • ID:p1lfixml0 #

※15
めをさました後が怖いな

23

23. 匿名処理班

  • 2019年02月26日 22:08
  • ID:GnGGmm.G0 #

AIも眠るのか…

24

24.

  • 2019年02月26日 23:54
  • ID:G2t0X1rc0 #
25

25. 匿名処理班

  • 2019年02月27日 00:21
  • ID:FCjvFiON0 #

AIの学習が人間と会話できるくらいまで進んだら聞いてみたいね。「ところでAIって夢見んの?」

26

26. 匿名処理班

  • 2019年02月27日 09:48
  • ID:thYc5Bib0 #

HAL
私は夢を見ますか?

27

27. 匿名処理班

  • 2019年02月27日 10:35
  • ID:lA5bxFW00 #

睡眠が重要なんじゃなくて、(睡眠時に行われているとされている)情報の整理統合をする機能をつけたことがキモなんじゃないの
あんまり感情の文脈で語る話題では無い気がする

28

28. 匿名処理班

  • 2019年02月27日 17:21
  • ID:OC6aa6tN0 #

まさにアンドロイドは電気羊の夢を見るか?

29

29. 匿名処理班

  • 2019年02月27日 18:27
  • ID:f6raBfWn0 #

情報を消したり強化したりして、全然休めていない。
寝ている時の脳もそうなんだけどね。

30

30. 匿名処理班

  • 2019年03月01日 07:40
  • ID:ptx.K7.Q0 #

>>12
ね!気がつかないうちにどんどん進んでるから本当に怖いわぁ( ; ゜Д゜)

YouTubeで海外のロボットがまじで人間みたいな動きして歩いてたから、もう体も完成しつつあるのかなとか思ったり…

31

31. 匿名処理班

  • 2019年03月01日 17:14
  • ID:b8VHYa3.0 #

人工知能は眠らないから強いって聞いたことあるから意外だ
なんか素敵だね

32

32. 匿名処理班

  • 2019年03月27日 03:32
  • ID:fHymZ.gm0 #

※4
AlphaZeroなんかはいい線行ってると思う。

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