هوش مصنوعی الگوهای رفتاری را از طریق ویدئو تشخیص می دهد و می آموزد

محققان دانشگاه کارنگی ملون، بیمارستان دانشگاه بن و دانشگاه بن یک پلت فرم منبع باز به نام A-SOiD ایجاد کرده اند که می تواند رفتارهای تعریف شده توسط کاربر را فقط از طریق ویدئو یاد بگیرد و پیش بینی کند. نتایج این مطالعه اکنون در مجله منتشر شده است روش های طبیعت.

اریک ایتری، دانشیار علوم زیستی خانواده Eberly در Carnegie Mellon می گوید: «این تکنیک در یادگیری طبقه بندی برای انواع رفتارهای حیوانی و انسانی عالی عمل می کند. اگر الگوهای قابل شناسایی وجود داشته باشد، این نه تنها بر روی رفتار، بلکه رفتار هر چیزی نیز موثر است: بازارهای سهام، زلزله، پروتئومیکس. این یک ماشین تشخیص الگوی قدرتمند است.

برخلاف بسیاری از برنامه های هوش مصنوعی (AI)، A-SOiD یک جعبه سیاه نیست. درعوض، محققان به برنامه اجازه دادند تا اشتباهات خود را دوباره بیاموزد. آنها ابتدا برنامه را با کسری از مجموعه داده، با تمرکز بر باورهای ضعیف تر برنامه آموزش دادند. اگر برنامه قطعی نبود، الگوریتم باور آن داده های آموزشی را تقویت می کرد.

از آنجایی که به A-SOiD آموزش داده شد که بر عدم قطعیت الگوریتم تمرکز کند نه اینکه همه داده ها را یکسان رفتار کند، Alex Hsu، دکترای اخیر. فارغ التحصیل از Carnegie Mellon، گفت که از تعصبات رایج موجود در سایر مدل های هوش مصنوعی جلوگیری می کند.

ابزار هوش مصنوعی عدالت را برای هر کلاس در یک مجموعه داده انجام می دهد

هسو گفت: “این روشی متفاوت برای تغذیه داده ها است.” “معمولاً، افراد با کل مجموعه داده‌های هر رفتاری که به دنبال آن هستند وارد می‌شوند. آنها به ندرت درک می‌کنند که داده‌ها می‌توانند نامتعادل باشند، به این معنی که ممکن است یک رفتار به خوبی در مجموعه آنها و یک رفتار ضعیف در مجموعه آنها وجود داشته باشد. این سوگیری می‌تواند از فرآیند پیش‌بینی تا یافته‌های تجربی منتشر شود. الگوریتم ما فقط با یادگیری از ضعیف‌ترها، از تعادل داده مراقبت می‌کند. روش ما در نمایش عادلانه هر کلاس در یک مجموعه داده بهتر است.”

از آنجایی که A-SOiD به شیوه ای تحت نظارت آموزش داده می شود، می تواند بسیار دقیق باشد. اگر مجموعه داده ای به آن داده شود، می تواند تفاوت بین لرز طبیعی یک فرد و لرزش بیمار مبتلا به بیماری پارکینسون را مشخص کند. همچنین به عنوان یک روش مکمل برای پلتفرم تقسیم‌بندی رفتار بدون نظارت آنها، B-SOiD، که دو سال پیش منتشر شد، عمل می‌کند.

علاوه بر اینکه یک برنامه موثر است، A-SOiD بسیار در دسترس است، می تواند روی یک کامپیوتر معمولی اجرا شود و به عنوان منبع باز در GitHub در دسترس است.

A-SOiD برای همه در علم قابل دسترسی است

ینس تیلمن، محقق فوق دکتری از دانشگاه بن در بیمارستان دانشگاهی بن، گفت که ایده باز بودن این برنامه برای همه محققان بخشی از تأثیر آن بود.

تیلمان گفت: «این پروژه بدون ذهنیت علمی باز که هر دو آزمایشگاه ما و همچنین کل جامعه عصب‌شناسی در سال‌های اخیر نشان داده‌اند ممکن نبود. “من هیجان زده هستم که بخشی از این جامعه هستم و مشتاقانه منتظر پروژه های مشترک آینده با سایر متخصصان در این زمینه هستم.”

ایتری و مارتین کی شوارتز، محقق اصلی در بیمارستان دانشگاه بن و عضو حوزه تحقیقات بین رشته‌ای (TRA) “زندگی و سلامت” در دانشگاه بن، قصد دارند از A-SOiD در آزمایشگاه‌های خود برای بررسی بیشتر این رابطه استفاده کنند. بین مغز و رفتار Yttri قصد دارد از A-SOiD همراه با ابزارهای دیگر برای بررسی مکانیسم های عصبی نهفته در رفتارهای خود به خودی استفاده کند. شوارتز از A-SOiD در ارتباط با سایر روش های رفتاری برای تجزیه و تحلیل دقیق رفتارهای شناخته شده در تعاملات اجتماعی استفاده می کند.

هم Yttri و هم Schwarz اظهار امیدواری کردند که A-SOiD توسط سایر محققان در سراسر رشته ها و کشورها استفاده شود.

شوارتز گفت: «A-SOiD یک پیشرفت مهم است که اجازه ورود مبتنی بر هوش مصنوعی به طبقه‌بندی رفتاری را می‌دهد و بنابراین یک فرصت منحصر به فرد عالی برای درک بهتر رابطه علت و معلولی بین فعالیت مغز و رفتار است.» “ما همچنین امیدواریم که توسعه A-SOiD به عنوان یک محرک کارآمد برای پروژه های تحقیقاتی مشترک آینده با تمرکز بر تحقیقات رفتاری در اروپا و همچنین در سراسر اقیانوس اطلس باشد.”