Eero Vasar, Jaan Aru ⟩ Ajuteaduse ja tehisaru sünergia

Tehisaru on avaldanud meie võimalusi. Pildil tehisintellektil baseeruva tekstiprogrammi ChatGPT kasutamine koolitöö tegemisel. Foto Madis Veltman, Postimees Foto: Madis Veltman/Postimees/Scanpix Baltics

Ajuteadus on muutnud võimalikuks tehisaru täiustamise, samas saab tehisaruga uurida edaspidi paremini aju, kirjutavad akadeemik ja Tartu Ülikooli inimese füsioloogia professor Eero Vasar ning Tartu Ülikooli arvutusliku neuroteaduse ja tehisintellekti kaasprofessor Jaan Aru.

Ajuteadus ja tehisaru on valdkonnad, mis näivad esmapilgul olevat justkui erinevatest maailmadest: üks uurib elavat ja bioloogilist aju, teine püüab luua digitaalseid süsteeme, mis matkiksid (või ületaksid) inimmõtlemist. Tegelikkuses aga toetuvad need kaks valdkonda üksteisele juba aastakümneid. Ajuteaduse avastused on teinud võimalikuks aina tõhusamad tehisintellekti mudelid, samas kui tehisaru meetodid on toonud ajuteadlastele uusi võimalusi ajuandmete analüüsimiseks, mustrite avastamiseks ja aju keerukuse paremaks mõistmiseks.

Tehisnärvivõrkude ajalugu algab 20. sajandi keskpaigast, mil Warren McCulloch ja Walter Pitts pakkusid välja esimese tehisliku mudeli neuronist. Varased tehisneuronite mudelid olid lihtsustatud: igal tehisneuronil oli mitu sisendit koos kaaludega (sarnaselt bioloogiliste sünapside tugevusele) ning üks väljund, mis aktiveerus, kui sisendite kaalutud summa ületas kindla künnise. See oli inspireeritud bioloogilistest neuronitest, mis samuti «otsustavad», kas laengleda, tuginedes dendriitide ehk närviraku jätkete kaudu saabunud summutavatele ja ergutavatele signaalidele. Mida rohkem aga bioloogilisi neuroneid uuriti, seda keerukamaks muutusid ka tehisneuronid: lisandusid aktivatsioonifunktsioonid, erinevad kihtide paigutused ja edastusviisid.