Vliv spánku na učení člověka i umělé inteligence

Nepochybně každý si uvědomuje, že spánek hraje v organizmu člověka velmi podstatnou roli. Unavený člověk si často i sám uvědomuje, že pozornost neslouží tak jako v odpočatém stavu, ale ta není zdaleka jedinou věcí, na který má spánek i jeho nedostatek vliv.

Když člověk spí

Ve spánku se střídají 2 typy — synchronní, ve kterém jsou činnosti v mozku utlumeny a REM (neboli paradoxní), ve kterém je mozek aktivní. REM fáze většinou zabere celkem čtvrtinu doby spánku a kromě toho, že se v ní zdají člověku sny, tak se během ní upevňuje procedurální a prostorová paměť.

V mozku se nachází velký množství takzvaného informačního šumu, tedy nevýznamných informací, ty se od těch významných třídí také ve spánku — významné se pak uloží do trvalé paměti a naopak ty nevýznamné se nikde neukládají, takže dochází k jejich ztrátě.

Když spí neuronová síť

Přestože se doposud zdál spánek významný pouze pro živé organizmy, zjistilo se, že by mohl být prospěšný i pro umělou inteligenci. Internetový časopis pro popularizaci vědy OSEL (Objective Source E-Learning) poměrně nedávno zveřejnil článek, ve kterém popisuje, jak se italští vědci inspirovali spánkovými mechanismy, které probíhají v savčím mozku a naprogramovali podle něj Hopfieldovu neurální síť, aby také „spala“, čímž je myšleno střídání online módu, ve kterém dochází ke strojovému učení a offline stavu, kdy se některých informací zbavuje a zbylé si uspořádává, tedy mechanismy REM a takzvaného delta spánku. Při výzkumu se zjistilo, že „spánek“ způsobil, že kapacita synapsí a tím i celková efektivita sítě se zvýšili více než šestinásobně — sám jeden z výzkumníků Adriano Barra z University of Salento řekl, že jeho tým věří, že spánek je v procesu kognice nezbytnou součástí fungování nejen biologické inteligence, ale i té umělé.

Objev je to zajímavý, nicméně jestli je natolik převratný a efektivní, že se mechanismus spánku stane u neuronových sítí standardem, si nejspíše budeme muset ještě pár let počkat.