嫩嫩的程式學習紀錄 - Jim

跟人類一樣！AI 人工智慧工作久了也會「愛睏」

近年來，越來越多人意識到「睡眠」對身心健康的重要性，良好充足的睡眠是可以讓疲累的身體、大腦獲得休息，如同「充電」一般，讓你有精神和體力繼續第二天的工作與學習。

但最讓人想不到的是，最近美國科學家發現沒有身體、沒有大腦的 AI 人工智慧，竟然也需要「睡覺」！

模擬人類大腦　讓 AI 進行無監督式學習

過去負責「曼哈頓計劃」的洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）是全球最大的科研機構之一，近期實驗室科學家們正在研究模擬大腦內部神經元系統的人工智慧，讓神經網路進行無監督的自行學習。

無監督學習指的是不先給 AI 訓練範例，直接讓其自動對輸入的資料進行分類。

舉例來說，就像是將許多不同動物的照片交給一個孩童，要求他將相似的動物分類在一起，但這個孩子不認識這些動物，他得靠自己找出貓咪、狗狗或兔子的特徵，區分出不同，再進行分類。這就是在沒有先例的情況下執行分類工作。

▲ Photo by Alexander Possingham/Unsplash

你或許會想「這有什麼難的？」確實對人的大腦來說很簡單，但大部分情況要人工智慧學會如何分辨一張照片上的動物是什麼，必須要先有大量的動物圖片，並且每一張都要先明確註明這是貓、這是狗，讓 AI 藉此來學習、分類。

但是要幫所有資料都標記上註明，可以說是一件非常費時費力的龐大工作，所以科學家才嘗試開發模擬人類大腦的神經網路系統。

「睏」到無法繼續學習的 AI

但是研究人員發現這個模擬大腦的 AI 有個很「人性化」的地方──它也需要睡覺！

團隊表示，神經網路在持續學習一段時間後變得十分不穩定，即使是熟悉機器學習與深度學習的研究人員們也從未遇到這種狀況。研究人員用了各種方法試圖恢復其穩定性，最後發現，如果AI 經歷一段類似人類深度睡眠時所產生的腦波──慢波睡眠（Slow-wave sleep）狀態，就能夠恢復「恢復精神」，回到正常的穩定性，就像讓 AI 睡覺一樣。

▲ Photo by Moritz Kindler/Unsplash

結果表明，在人工智慧系統和自然觀察智慧（Naturalist Intelligence）系統中，進入慢波睡眠狀態確實可以確保神經網路的穩定。

不過大部分的 AI 其實並沒有這個問題，只有模擬生物神經系統的人工智慧才會出現這種「需要睡覺」的狀況，過一段時間就需要休息，才能恢復穩定繼續學習。