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Votre cerveau de lézard Triune et comment il façonne la conception de logiciels de voiture sans conducteur

Votre cerveau de lézard Triune et comment il façonne la conception de logiciels de voiture sans conducteur


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Dr. Lance Eliot, AI Insider

Quand j'étais jeune, certains de mes camarades de jeu jetaient une insulte verbale à un autre en disant que la personne était un cerveau de lézard.

Je ne crois pas que la même raillerie d’être qualifiée de cerveau de lézard soit encore beaucoup utilisée et qu’elle a finalement disparu comme une insulte pour les enfants.

Contexte de notre cerveau Triune

Il y avait une sorte de renaissance scientifique de la référence à un lézard ou à un cerveau reptilien dans les années 1990 quand un livre de Paul MacLean est paru, connu aujourd'hui sous le nom de classique désormais intitulé «Le cerveau trin en évolution».

La théorie trine du cerveau postule que le cerveau humain a évolué physiquement avec le temps et se compose de trois parties distinctes. Vraisemblablement, l'évolution du cerveau au fil du temps coïncide avec la montée de l'humanité et le renforcement de nos processus de pensée.

Les trois parties sont unies dans le sens où elles travaillent finalement de différentes manières pour entreprendre une réflexion humaine. Bien qu’il y ait un aspect uni, ils sont néanmoins considérés comme distinctifs chacun de leur côté.

Cette notion d'avoir trois fonctions séparables et distinctes pourrait être assimilée à certains aspects d'une voiture. Si j'avais un moteur de voiture devant nous, je pourrais vous dire qu'une partie est liée à la génération de la poussée utilisée pour propulser la voiture, et qu'il existe également une partie ou un segment permettant de garder le moteur froid par l'utilisation de liquide ou d'air, et une troisième partie ou une potion qui lubrifie le moteur. C’est une trine.

Dans le cas de la théorie du cerveau triple, les trois parties proposées sont nommées comme suit:

  • Partie reptilienne (également connu sous le nom de cerveau de lézard)
  • Partie paléomammalienne (aussi appelée système limbique)
  • Partie néomammalienne (également appelée cerveau pensant)

Dans la théorie des trois, le lézard ou la partie repilitian du cerveau a à voir avec vos instincts. Il comprend des éléments du cerveau souvent décrits comme le tronc cérébral et le striatum (également appelés noyaux gris centraux ou noyaux). En un sens, on pourrait dire que c’est la partie «crapuleuse» du cerveau qui fait les efforts de réflexion les plus simples et les moins réfléchis.

La réaction de combat ou de fuite est assurée par la partie reptilienne de votre cerveau. Il a vos capacités instinctives fondamentales.

On dit que la partie paléomammalienne de votre cerveau se compose de niveaux plus élevés de capacités de réflexion, y compris vos émotions, votre stockage de mémoire général et votre accès, vos principes comportementaux tels que le comportement parental et le comportement procréateur.

Le segment néomammalien de votre cerveau est l'élément de réflexion supérieur de votre esprit. Avec cette partie, vous êtes capable de penser de façon abstraite, vous pouvez communiquer en utilisant un langage, vous pouvez élaborer mentalement des plans et les réaliser.

Trois esprits dans un esprit, mais pas nécessairement d'un seul esprit

Quand j'ai mentionné que la théorie trine postule que les trois parties sont unies, je ne disais pas qu'elles étaient toujours en accord. Ils pourraient être diamétralement opposés les uns aux autres.

À tout moment, l’une ou l’autre des trois parties peut avoir une influence déterminante sur votre réflexion et vos efforts. Il peut y avoir un manque d’équilibre dans le sens où l’un ou l’autre prévaut sur l’autre ou les autres parties.

Ils pourraient également tous les trois être parfaitement alignés.

Je suis sûr que vous avez vu des gens dire qu’ils entendent des voix dans leur tête. En supposant que vous ne soyez pas dérangé mentalement, il se peut que vous soyez en mesure de ressentir ou de réaliser le débat entre les trois parties de votre cerveau trin.

Cela nous amène également à la question de savoir si vous adhérez ou non à la théorie du cerveau à trois.

Certains diraient que la théorie était pratique au moment où elle était proposée. Cela nous a aidés à maîtriser les vastes complexités du cerveau humain. Il a suscité des discussions et des recherches sur le fonctionnement interne du cerveau biologiquement mécanique et chimique. Pour une foule de bonnes raisons, la théorie était utile.

Il y en a maintenant qui affirment que la théorie du cerveau à trois est un moyen extrêmement simpliste de modéliser le cerveau.

En ce qui concerne les critiques de simplification excessive, il pourrait également être excessif de postuler qu’il n’ya que trois à cinq parties principales. Peut-être il y en a une douzaine. Peut-être qu'il y a cent portions principales. Pourquoi le cerveau doit-il ne contenir qu'un petit nombre de portions principales? C’est un moyen de rendre les choses plus simples pour nous de comprendre ce que c’est, mais cela n’a pas nécessairement besoin d’être la réalité de la structure réelle du cerveau.

Neuroanatomie comparative est inclus

Si vous pouviez proposer une théorie concurrente selon laquelle le cerveau comporte cinq parties principales, on se demandera tout de suite comment ou pourquoi le cerveau comporte cinq parties principales. Quelle est la cause de cette structure? Qu'est-ce qui le justifie?

Dans la théorie des trois, nous obtenons le bel aspect enveloppé d'un arc qui a évolué avec le temps. Ils nous ont progressivement conduit à des niveaux de pensée de plus en plus grands. Chaque partie a son propre ensemble d'éléments pensant.

Si vous examinez «l'évolution» de la théorie de la Trinité cérébrale, elle provient en grande partie de la recherche en neuroanatomie comparée.

La neuroanatomie comparée est une approche d'étude du cerveau qui dit que nous pourrions être en mesure de comprendre le cerveau humain en le comparant au cerveau d'autres animaux.

En comparant et en comparant les cerveaux humains aux cerveaux d’animaux, nous pouvons peut-être découvrir ce que nous avons qu’ils n’ont pas, et cette pièce ajoutée pourrait bien être la dernière pièce du puzzle qui fait de nous des penseurs et des humains.

AI et le cerveau trin

Cela nous emmène maintenant dans le domaine de l'intelligence artificielle (IA).

L’un des débats les plus virulents sur la création d’une automatisation présentant un comportement intelligent consiste à savoir si vous devez d’abord connaître le fonctionnement physique du cerveau humain ou si vous pouvez ignorer cet aspect et viser simplement les comportements qui résultent de la pensée humaine.

La théorie du cerveau trinitaire tente de couvrir à la fois le fonctionnement interne du cerveau et de le brouiller avec les comportements de pensée résultants qui découlent du cerveau. Certains pourraient dire que vous ne pourrez pas déverrouiller les deux. Essayer de comprendre à la fois les aspects intérieurs et extérieurs peut-être trop. Vous mordez plus que vous ne pouvez mâcher.

Pour ceux qui développent des systèmes d'apprentissage en profondeur et utilisent des réseaux de neurones artificiels, en particulier l'utilisation de réseaux de neurones profonds ou à grande échelle, il pourrait être suggéré d'essayer de suivre la voie du fonctionnement interne du cerveau. Ils semblent supposer que si vous accumulez assez d'éléments essentiels de ce dont le cerveau semble être composé, le tour est joué, il y aura une intelligence qui émergera des spaghettis.

Certains affirment que nous ne faisons pas assez de «neuroanatomie comparative» dans le domaine des réseaux de neurones artificiels. En règle générale, presque tous les réseaux de neurones réalisés à grande échelle ne le sont pas de manière à permettre une comparaison et un contraste entre eux. Chacun est unique. Chacun est souvent caché aux autres chercheurs et non révélé afin que les autres puissent voir de quoi il est composé.

Voitures autonomes sans conducteur AI

Qu'est-ce que cela a à voir avec les voitures autonomes sans conducteur AI?

À l'Institut Cybernetic AI Auto-Driving Car, nous développons un logiciel d'intelligence artificielle pour les voitures autonomes. Un aspect intéressant concerne la possibilité d'appliquer la théorie de la théorie du cerveau triple aux systèmes d'IA en cours de développement pour les voitures à conduite autonome d'IA. Nous le croyons

Pour en revenir à la théorie de la théorie du cerveau trine, voyons en quoi ceci est lié à l’IA et à l’avènement des voitures autonomes.

Le premier aspect consiste à déterminer si l’intelligence artificielle des voitures autonomes doit reposer sur une structure sous-jacente essentiellement cérébrale, vis-à-vis du Deep Learning et des réseaux de neurones à grande échelle, ou s’appuyer sur une approche symboliste de la focalisation. sur l'intelligence artificielle qui se manifeste dans le comportement de conduite humain.

J'ai décrit précédemment qu'il y avait un débat continu et vif sur la question de savoir laquelle de ces deux approches était la plus solide et la plus susceptible de nous amener à une véritable IA.

Actuellement, mis à part l'utilisation de Deep Learning et de réseaux de neurones profonds dans la partie données sensorielles d'une voiture auto-pilotée par l'IA, il n'y a en réalité pas une quantité significative d'IA dans une voiture auto-pilotée par l'IA qui est façonnée par la notion de un type de structure basée sur le cerveau.

Pour l'instant, la version 1.0 en vigueur des voitures à conduite autonome d'IA sera basée sur un concept plus programmatique, et nous devrons attendre de voir à quel point cela a fonctionné, sans compter que la version 2.0 d'IA auto Les voitures de conduite basculent plus loin dans le type de structures basées sur le cerveau, d'autant plus que l'approche de type réseau neural évolue pour devenir plus robuste.

Le deuxième aspect à considérer est la notion de neuroanatomie comparée. J'ai déjà mentionné qu'il y avait relativement peu de comparaisons et de contrastes dans le développement de l'apprentissage en profondeur et des réseaux de neurones à grande échelle. Les développements ont tendance à être propriétaires et non fournis pour des analyses et comparaisons ouvertes.

Le même type de propriété et, dirons-nous, d’approche secrète est utilisé par les constructeurs automobiles et les entreprises de technologie qui fabriquent l’intelligence artificielle pour les voitures autonomes. Il n’existe aucun moyen facilement disponible d’effectuer une comparaison ou un contraste entre les nombreux efforts de voiture autonome en cours d’IA, autre que d’essayer d’examiner toute métrique extérieure telle que le nombre de kilomètres parcourus et le nombre de désengagements, bien que ces métriques soient lamentables. pour faire des évaluations et des comparaisons sous le capot.

Voitures autonomes et le cerveau trin

Passons maintenant à la théorie de la trinité du cerveau et à sa revendication des trois parties principales du cerveau humain.

Rappelons-le, il s’agit de trois parties, chacune distincte, mais également unie dans ses efforts et reposant vraisemblablement sur l’évolution au fil du temps, ce qui signifie qu’elle devient de plus en plus élevée en termes de capacités croissantes de réflexion.

Autant que je sache, les fabricants d’automobiles ou les entreprises de technologie n’ont pas fait le même type d’efforts en ce qui concerne la manière dont ils ont choisi d’organiser ou de structurer leurs systèmes d’IA pour leurs voitures autonomes. En ce sens, les systèmes d’intelligence artificielle des voitures autonomes ne sont pas utilisés.

Le fait est que plutôt que d'être trop contraint à un ensemble limité de systèmes ou de sous-systèmes majeurs, puis de suspendre tout le reste de ces structures, il existe une structure plus organique et plus tentaculaire pour les systèmes d'IA de nombreuses voitures autonomes en route .

Examinons un autre élément de la théorie du cerveau trinitaire et voyons comment il s’applique aux voitures autonomes.

Un aspect crucial est que les trois parties principales du cerveau sont séparées et pourtant unies. Ils travaillent ensemble, même si cela ne signifie pas nécessairement qu'ils s'entendent bien.

Il faut absolument se méfier des systèmes d'IA des voitures autonomes. Étant donné la nature peut-être trop complexe des systèmes et sous-systèmes d'IA dans une voiture autonome, ils fonctionnent en théorie séparément et pourtant sont unis. L'aspect uni tend à s'articuler autour d'un contrôleur centralisé.

Malheureusement, certains développeurs d'intelligence artificielle et certaines voitures auto-pilotées par l'intelligence artificielle n'ont pas encore examiné les nombreux points de discorde entre l'étendue complexe des systèmes d'intelligence artificielle et les sous-systèmes de leur voiture autonome.

Cela signifie que vous pouvez avoir une partie de traitement d'image qui examine une image de caméra ou un flux vidéo en temps réel et détermine que la route devant vous est dégagée, et pendant ce temps, la partie de traitement radar détermine qu'un camion ou un objet de grande taille similaire traverse le route devant la voiture autonome en mouvement. Certains pensent que cela pourrait avoir été un facteur, par exemple, dans le cas réel de la Tesla en Floride qui s'est soldée par un accident mortel.

Être rapide est important

Un autre aspect intéressant de la théorie trine du cerveau consiste en l'idée que la partie reptilienne est susceptible de réagir plus rapidement que les autres. C’est le mécanisme de réaction instinctive de l’intestin.

Cela peut être bien accueilli lorsque vous êtes confronté à une situation en émergence rapide pour laquelle vous n’avez peut-être pas le temps de réfléchir. Réagir simplement sur impulsion pourrait être la différence entre sortir d'une situation difficile et ne pas le faire.

Nous pouvons utiliser cette notion dans la conception des voitures à conduite autonome.

Le facteur temps est l’un des plus gros problèmes auxquels se heurte une conduite autonome par l’intelligence artificielle. Le système d'intelligence artificielle doit surveiller l'horloge en permanence.

Une voiture qui roule à 65 km / h dispose de peu de temps pour décider des mesures à prendre. L’intelligence artificielle ne peut pas sillonner ou réfléchir excessivement à une multitude d’options.

Avec la voiture autonome en mouvement et lorsque compliquée par d'autres voitures à proximité également en mouvement, le moment de déterminer quoi faire doit être relativement rapide. Les options relatives aux manœuvres de la voiture autonome ne seront possibles que dans de courtes fenêtres. Plus l'IA essaye longtemps d'identifier ce qu'il faut faire, il y a de fortes chances pour que le nombre de moyens de sécurité disponibles et viables soit réduit.

Je fais référence à cette question de timing comme étant le «timing de cognition» de la voiture autonome. Ceci est un système en temps réel et doit donc lutter à tout moment. Lorsque l'incident de voiture autonome Uber s'est produit à Phoenix, j'avais tout de suite prévu que cela pourrait être en partie dû à un problème de chronométrage interne, et il s'est avéré que j'avais raison. Le temps est roi dans un système d'intelligence artificielle et dans les sous-systèmes d'une voiture autonome.

Envelopper tout ça

En combinant ensuite le modèle de la théorie du cerveau avec le besoin d'un traitement rapide par l'IA d'une voiture autonome, nous préconisons une sorte de partie reptilienne du système d'IA pour une voiture autonome.

Voici ce que nous entendons par cette métaphore reptilienne.

L’ensemble du système d’IA doit comporter un aspect fondamental qui agit comme une partie instinctive. Il est relativement dépouillé par rapport au système complet d’IA et aux sous-systèmes de la voiture autonome. Ce noyau étroitement tissé et plus petit est le dernier homme debout si l'horloge est à court de temps et qu'il faut faire quelque chose.

Le système d’intelligence artificielle global pourrait se prendre dans un nœud et ne pas être capable de tirer la tête à temps pour se rendre compte que quelque chose devait être fait concernant le contrôle de la voiture autonome. Dans une situation dans laquelle la voiture autonome se trouve dans une situation désastreuse, le défaut d'inaction dû au blocage du système d'IA dans son ensemble ne semblerait pas une approche souhaitable.

Au lieu que l'intelligence artificielle globale puisse continuer, la partie essentielle ou instinctive intervient. En raison de son démontage, il est construit et a été testé pour être rapide, très rapide. Au besoin, il émettrait des commandes de commandes de voiture de nature fondamentale pour tenter de sauver la situation.

Je voudrais souligner qu’il s’agit d’une option de dernier recours. Le noyau est simpliste. Il n'a pas les moyens de prendre les décisions plus robustes que le système d'IA plus complet et son ensemble de sous-systèmes. Les choix instinctifs qu'il fait peuvent être les mauvais choix. Nous nous concentrons ici sur la différence entre ne pas faire de choix, en supposant que l’intelligence artificielle la plus complète n’ait pas été en mesure de parvenir à une conclusion, et faire un choix, même s’il est spontané.

Par conséquent, le reptilien revient sur la table en tant qu'option de dernier recours.

Bien sûr, ce n'est pas si facile à construire et à invoquer.

Quelle partie du système et des sous-systèmes d'IA décidera que le noyau reptilien doit être invoqué? Ce pourrait être un Catch-22. Le système d’intelligence artificielle globale est tellement ancré dans son action qu’il ne parvient pas à comprendre que l’horloge n’est pas au bon moment et qu’il ne parvient donc pas à confier les rênes au noyau reptilien. Dans ce cas, le Reptilien était là, mais pas invoqué, et c’est un jour triste que l’éventualité même mise en place n’ait aucune chance de se mettre en marche.

Si vous dites que le noyau reptilien peut s’invoquer lui-même, ce qui est vraisemblablement le postulat selon lequel la théorie trine du cerveau postule que les choses se passent, nous sommes alors confrontés à un type de problème différent. Supposons que la partie néomammalienne du système d'intelligence artificielle réfléchisse et que le noyau reptilien s'active lorsque, par exemple, l'horloge atteint le seuil prédéfini du compte à rebours.

D'accord, le système d'IA global essaie de considérer une myriade d'options et examine les données sensorielles et le reste. Le seuil de temps est atteint. Le noyau reptilien saute à la vie. Il procède à une analyse rapide et décide que les freins doivent être pressés, en donnant immédiatement un ordre d'arrêt complet au système de freinage de la voiture.

La vraie tournure à laquelle j'essayais de vous emmener était la notion qu'il était possible que le reptilien soit invoqué, en raison du compte à rebours temporel, et pendant que le reptilien décide quoi faire, la partie néomammalienne du système et du sous-système d'IA finit de savoir quoi faire. La partie de réflexion dit de pousser à fond et d'accélérer la crise. Le reptilien dit de freiner à fond et de s'arrêter immédiatement.

Conclusion

La théorie du cerveau à trois est fascinante et fournit beaucoup de matière à réflexion sur la façon dont nous, les humains, semblons être capables de penser.

Cela a été une paire de lunettes utile pour voir le monde de l'esprit et tenter de l'explorer.

La simplicité a un grand attrait et rend la théorie accessible au public et à ceux qui sont plongés dans la science du cerveau.

Pour un podcast gratuit de cette histoire, visitez: http://ai-selfdriving-cars.libsyn.com/website

Les podcasts sont également disponibles sur Spotify, iTunes, iHeartRadio, etc.

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Copyright © 2019 Dr. Lance B. Eliot

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