Minecraft inspiră Inteligența Artificială: rețele neurale care învăță să construiască hărți

Minecraft, jocul video celebru pentru libertatea sa creativă, a devenit recent o unealtă esențială pentru cercetătorii în domeniul inteligenței artificiale. Un studiu inovator condus de Lori Dajose de la California Institute of Technology a demonstrat cum rețelele neurale pot învăța să construiască hărți folosind un algoritm numit codificare predictivă. Aceasta reprezintă o realizare majoră în domeniul AI, care ar putea duce la dezvoltarea de sisteme mai inteligente și capabile de rezolvare a problemelor complexe.

Codificarea predictivă și rețelele neurale

Imaginați-vă că vă aflați într-un oraș necunoscut. Chiar dacă împrejurimile sunt inițial străine, explorând și observând, veți crea treptat o hartă mentală a mediului înconjurător. Această capacitate de a construi hărți spațiale în creier este fundamentul unor tipuri mai avansate de cogniție umană, cum ar fi limbajul, despre care se crede că este codificat într-o structură asemănătoare unei hărți în creier.

În ciuda progreselor semnificative în domeniul inteligenței artificiale și al rețelelor neurale, acestea nu pot construi hărți din nimic. „Există acest sentiment că, chiar și modelele AI de ultimă generație nu sunt cu adevărat inteligente,” spune Matt Thomson, profesor asistent de biologie computațională și cercetător la Heritage Medical Research Institute. „Nu rezolvă problemele așa cum o facem noi; nu pot demonstra rezultate matematice neprobate sau genera idei noi.”

Thomson explică faptul că aceasta se datorează incapacității lor de a naviga în spațiul conceptual. Soluționarea problemelor complexe este asemănătoare cu navigarea printr-un spațiu al conceptelor, iar AI-urile funcționează mai degrabă prin memorare mecanică – primesc un input și dau un răspuns, dar nu sunt capabile să sintetizeze idei disparate.

Experimentul din Minecraft

Pentru a testa această teorie, echipa lui Thomson a proiectat rețele neurale care pot construi hărți spațiale folosind un algoritm de codificare predictivă. Conduși de studentul la doctorat James Gornet, aceștia au creat medii complexe în jocul Minecraft, incluzând elemente precum copaci, râuri și peșteri. Au înregistrat videoclipuri ale unui jucător care traversa zona aleatoriu și au folosit aceste videoclipuri pentru a antrena o rețea neurală echipată cu un algoritm de codificare predictivă.

Rezultatele au arătat că rețeaua neurală a fost capabilă să învețe cum sunt organizate obiectele în lumea Minecraft în raport unele cu altele și a putut să „prezică” ce medii urmau să apară în timp ce se deplasa prin spațiu.

Mai mult, echipa a „deschis” rețeaua neurală (echivalentul în programare al „verificării sub capotă”) și a observat că reprezentările diferitelor obiecte erau stocate spațial în raport unele cu altele – cu alte cuvinte, au văzut o hartă a mediului Minecraft stocată în rețeaua neurală.

Implicațiile descoperirii

Până acum, rețelele neurale puteau naviga pe hărți furnizate de designeri umani, cum ar fi o mașină autonomă care folosește GPS-ul, dar aceasta este prima dată când o rețea neurală a fost demonstrată a crea propria hartă. Această abilitate de a stoca și organiza informații spațial ar putea, în cele din urmă, să ajute rețelele neurale să devină mai „inteligente,” permițându-le să rezolve probleme cu adevărat complexe, la fel ca oamenii.

James Gornet este student în Departamentul de Sisteme Computaționale și Neurale (CNS) la Caltech, care integrează neuroștiința, învățarea automată, matematica, statistica și biologia. „Programul CNS i-a oferit lui James un loc unde să realizeze lucrări unice care nu ar fi posibile în altă parte,” spune Thomson. „Adoptăm o abordare bioinspirată în învățarea automată care ne permite să dezvăluim proprietăți ale creierului în rețele neurale artificiale și sperăm să învățăm despre creier la rândul nostru. Avem o comunitate foarte receptivă pentru acest tip de lucru aici la Caltech.”

Această descoperire nu doar îmbogățește înțelegerea noastră asupra modului în care pot funcționa rețelele neurale, dar deschide și noi perspective în dezvoltarea AI-urilor capabile să navigheze și să rezolve probleme complexe într-un mod similar oamenilor. Minecraft, cu lumile sale nesfârșite și posibilitățile creative, s-a dovedit a fi un teren de testare perfect pentru aceste experimente inovatoare.

Câteva cuvinte despre Minecraft

Minecraft este un joc video extrem de popular, lansat în 2011, care a captivat milioane de jucători din întreaga lume datorită libertății sale creative și a modului sandbox. Valorile educaționale ale Minecraft sunt remarcabile, deoarece stimulează creativitatea, gândirea critică și abilitățile de rezolvare a problemelor. În cadrul jocului, jucătorii pot construi structuri complexe, explora lumi vaste și interacționa cu diverse resurse, ceea ce îi ajută să înțeleagă concepte de bază în matematică, fizică și inginerie.

Minecraft este răspândit pe toate platformele majore de jocuri, inclusiv PC, console și dispozitive mobile, și a vândut peste 200 de milioane de copii la nivel mondial. Succesul său a dus la crearea unei comunități vaste și active de jucători și creatori de conținut. Merită jucat nu doar pentru divertismentul pe care îl oferă, ci și pentru oportunitățile educaționale pe care le pune la dispoziție, fiind folosit chiar și în școli pentru a preda diverse discipline într-un mod interactiv și captivant.