L’apprendimento nei bambini è un processo dinamico e integrato che avviene attraverso l’esplorazione attiva e l’interazione con l’ambiente circostante e le persone che li circondano.
Ebbene, in un’epoca in cui l’intelligenza artificiale continua a stupire con le sue capacità sempre più avanzate, una notizia sensazionale sta facendo il giro del mondo. Un rivoluzionario modello di intelligenza artificiale ha imparato il linguaggio e la comprensione degli oggetti attraverso gli occhi di un bambino di diciotto mesi
Apprendimento artificiale
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Apprendimento. L’apparecchio è stato addestrato utilizzando video e audio catturati da una telecamera montata sul casco indossato da Sam, il giovane protagonista della storia.
Guardando attraverso gli occhi curiosi del bambino, l’IA ha perfezionato la sua abilità nel riconoscere e contestualizzare parole comuni come “culla” e “palla”.
Un passo verso la comprensione di come la mente umana assimili il linguaggio e le informazioni e non solo…
L’idea di imparare attraverso le esperienze quotidiane di un bambino potrebbe aprire porte inaspettate nel campo dell’intelligenza artificiale e della robotica.
Le macchine non solo potrebbero processare dati ma arriverebbero ad apprendere i meccanismi attraverso esperienze simili a quelle umane.
La svolta scientifica si deve a un team di ricercatori della New York University, guidati dal ricercatore di intelligenza artificiale Wai Keen Vong.
Una nuova metodologia di apprendimento
La metodologia innovativa coinvolta nell’addestramento di questa IA è il punto focale della sua unicità.
A differenza di altri modelli che imparano da miliardi di dati su Internet, questa IA ha appreso esclusivamente attraverso le esperienze visive e uditive di un bambino.
«Non ci viene dato Internet quando nasciamo», sottolinea Vong, rimarcando l’importanza di abbracciare il mondo reale per un apprendimento più autentico.
L’IA ha insomma costruito associazioni tra parole e immagini, senza alcuna conoscenza pregressa del linguaggio.
Ciò mette in discussione teorie consolidate nelle scienze cognitive, secondo cui i bambini necessitino di una conoscenza innata per attribuire significato alle parole.
Heather Bortfeld, scienziata cognitiva dell’Università della California, Merced, ha definito lo studio «un approccio affascinante».
Potrebbe infatti gettare le basi per una nuova era nella comprensione dell’apprendimento umano. Ma scopriamo qualche dettaglio saliente sull’esperimento .
L’Intelligenza Artificiale e gli occhi di Sam
L’intelligenza artificiale ha letteralmente visto il mondo attraverso gli occhi di Sam, un bambino di Adelaide, Australia.
Sono state utilizzate sessantuno ore di registrazioni provenienti da una telecamera montata sul casco indossato dal bimbo.
L’obiettivo era cogliere le sfumature dell’esperienza visiva e uditiva di Sam, che ha indossato la telecamera per circa un’ora, due volte a settimana.
Per inciso, corrispondenti all’1% delle sue ore di veglia, dal sesto mese di vita fino a due anni.
L’avventura dell’IA ha preso forma durante il processo di addestramento della rete neurale, una forma di intelligenza artificiale ispirata alla complessa struttura del cervello umano.
I ricercatori hanno esposto il modello a 250mila parole e immagini, registrate durante le principali attività quotidiane come il gioco, la lettura e il pasto.
Il modello ha adottato l’”apprendimento contrastivo”, una tecnica rivoluzionaria che gli ha permesso di identificare quali immagini e testi fossero correlati e quali no.
Questo processo ha creato informazioni fondamentali per prevedere a quali immagini si riferivano parole specifiche, come “palla” e “ciotola“.
Dubbi e perplessità
I dubbi sulla generalizzabilità dei risultati, sollevati dal fatto che lo studio si basa su un singolo bambino, non riescono a offuscare l’entusiasmo per quanto è stato scoperto. Secondo Heather Bortfeld, le esperienze e gli ambienti dei bambini variano ampiamente, ma l’esperimento ha svelato che nei primi giorni di vita, i bambini apprendono formando associazioni tra diverse fonti sensoriali.
La ricerca sfida persino illustri linguisti come Noam Chomsky, che ritengono il linguaggio troppo complesso per essere imparato attraverso processi di apprendimento generale.
Il successo dell’IA
Come accennato, per testare l’IA, i ricercatori hanno sottoposto il modello a un compito stimolante: associare una parola a una delle quattro immagini proposte. Questo approccio è comunemente usato anche per valutare le abilità linguistiche dei bambini. I risultati sono stati sorprendenti. L’IA ha classificato correttamente l’oggetto il 62% delle volte.
Un risultato nettamente superiore al 25% previsto per il caso e paragonabile a un modello simile addestrato su 400 milioni di coppie di immagini e testo provenienti da fonti esterne.
Particolarmente impressionante è stata la capacità del modello di identificare correttamente esempi mai visti prima, come nel caso delle parole “mela” e “cane”. In media, ha raggiunto un tasso di successo del 35%. Questa abilità di apprendimento fuori dal comune è un segno della potenza crescente dell’intelligenza artificiale.
Ovviamente, mentre l’IA apprende da immagini fisse e testi scritti, gli scienziati sottolineano che l’apprendimento delle lingue nel mondo reale è molto più ricco e vario.
Ad esempio, l’IA ha mostrato difficoltà nell’apprendere la parola “giocattolo”, oppure “mano”, nozioni solitamente acquisite nei primi stadi della vita umana.
Su quest punto, Wai Keen Vong, ha spiegato che i bambini hanno un’esperienza diretta con le loro mani, una componente che manca nei modelli di intelligenza artificiale.
Nonostante alcune sfide, l’IA ha tuttavia dimostrato una competenza straordinaria nell’affrontare oggetti fuori contesto, specialmente quando presentati frequentemente nei dati di addestramento.
Le possibilità di ulteriori perfezionamenti per rendere «Un’ IA più allineata alle complessità dell’apprendimento umano è qualcosa di straordinario», afferma Anirudh Goyal, scienziato dell’apprendimento automatico dell’Università di Montreal.
Questo successo rappresenta solo l’inizio di un viaggio straordinario nell’esplorazione delle potenzialità dell’IA. Come si svilupperanno ulteriormente queste capacità? E cosa ci riserverà il futuro della tecnologia intelligente? Sono domande avvincenti che sicuramente terranno il mondo con il fiato sospeso.
Fonte
Science. com