دماغ الإنسان يقدم نموذجاً جديداً لتقنيات الذكاء الاصطناعي المرنة

تُظهر أنظمة الذكاء الاصطناعي الحديثة مثل (تشات جي بي تي 4) «GPT-4» و«بيرت» (BERT) قدرات مذهلة في التعرف على الأنماط، لكنها لا تزال تُعاني عندما يتعلق الأمر بالاستدلال المعقّد المتعدد الطبقات، وهو ما ينجزه البشر بسهولة لافتة.

دراسة جديدة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) تسلط الضوء على كيفية تعامل الدماغ البشري مع المشكلات المعقدة، باستخدام اختصارات ذهنية ذكية، وتُقدم في الوقت نفسه خريطة طريق لتطوير أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر كفاءة وأقرب إلى طريقة التفكير البشرية.

العبقرية الفطرية للدماغ

يبرع الدماغ البشري في معالجة المهام المعقدة سواء كان ذلك عند التخطيط لرحلة أو حل متاهة من خلال تقسيم المشكلة إلى أجزاء صغيرة قابلة للإدارة. قاد فريق الباحثين تجربة مبتكرة على شكل متاهة تتضمن كرة مخفية يُستدل على مسارها عبر إشارات صوتية متقطعة.

لا يستطيع البشر تتبع أربعة مسارات متوازية في الوقت نفسه ذهنياً، لذا راقب الباحثون كيف يتعامل المشاركون مع هذا التحدي المعرفي. ووجدوا أن الأشخاص يلجأون إلى استراتيجيتين أساسيتين. الاستدلال الهرمي الذي يهدف إلى تقسيم المشكلة إلى خطوات (مثل اختيار اليسار أو اليمين، ثم متابعة المسار). أما الاستدلال الاحتمالي المعاكس (Counterfactual) فيعيد النظر في خطوات سابقة عند ظهور إشارات جديدة توحي بوجود خطأ في الافتراض الأولي. البشر لا يحلّلون كل الاحتمالات. بل يبدأون بتخمين منطقي، ويواصلون بناء عليه، ولا يعودون لتغييره إلا إذا ظهرت أدلة تستحق إعادة النظر.

استراتيجية مرنة لحظة بلحظة

كشفت الدراسة عن قدرة مذهلة للدماغ على التكيف. استخدم المشاركون الاستدلال الهرمي في أغلب الحالات، لكنهم انتقلوا إلى استراتيجية «الاحتمال المعاكس» حين شعروا بأن ذاكرتهم كانت قوية بما يكفي.

إذا كان الشخص واثقاً من تذكّر الإشارات الصوتية السابقة، أعاد التفكير في المسار منذ البداية لتصحيحه. أما إذا كانت الذاكرة مشوشة، فيمضي قدماً بتخمينه الأولي.

الآلة تفكر مثل الإنسان

لمعرفة ما إذا كانت هذه الاستراتيجية إنسانية فقط، أم أنها خيار عقلاني عام، صمّم الباحثون شبكة عصبية لمحاكاة التجربة. عند تشغيل النموذج بكامل قدراته الحسابية، كان يتفوق على البشر لأنه يُحلّل كل المسارات بالتوازي. لكن هذا لا يعكس طريقة تفكير البشر. ثم قام الفريق بتقييد النموذج عمداً بتقليل قدراته على التوازي أو إضعاف ذاكرته. وعند تحليل النتائج، بدأ النموذج في تقليد السلوك البشري: اتباع خطوات هرمية، والعودة إلى الوراء فقط عندما يُشير الخطأ أو الذاكرة إلى ضرورة ذلك. هذا يدل على أن هذه الاستراتيجيات ليست ضعفاً، بل استجابات منطقية تحت قيود معرفية.

مستقبل تصميم الذكاء الاصطناعي

يعتمد العديد من أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية على المعالجة القوية المتوازية ما يتطلب طاقة هائلة وعتاداً ضخماً. ومع ذلك، لا تزال هذه الأنظمة تُعاني من ضعف في التفكير المتسلسل أو حل المسائل المعقدة المتعددة الخطوات. تُشير دراسة جامعة «MIT» إلى بديل أكثر فاعلية من خلال بنية طبقية تبدأ بفرضية مرجّحة، ثم تعيد تقييمها بشكل انتقائي عند ظهور إشارات خطأ أو ضعف في الذاكرة. هذا يعكس مرونة الدماغ، ويقلل بشكل كبير من استهلاك الموارد الحسابية. أيضاً عبر بناء ذكاء اصطناعي يفكر بطريقة تشبه البشر بتوازن بين السرعة والدقة والجهد المعرفي قد ينتج أنظمة أكثر ذكاءً وكفاءة.

كيفية عمل تفكيرنا اليومي

سواء كنا نعد وجبة أو نخطط لاجتماع، أو نتنقل بين وسائل المواصلات، فإننا بطبيعتنا نقسّم القرارات إلى مراحل، ولا نعود خطوة للوراء إلا عند الحاجة. جسدت التجربة في «MIT» هذه العملية بطريقة علمية. سمع المشاركون أجراساً تشير إلى مكان الكرة المخفية في المتاهة، وبدأوا تخميناتهم وفقاً لذلك، ثم أعادوا التفكير إذا اختلف توقيت الجرس اللاحق عما توقعوه. هذا السلوك، أي العودة الانتقائية للماضي، يُحدَّد حسب الثقة بالذاكرة والتكلفة المتوقعة لتصحيح الخطأ.

حدود الذاكرة

عندما أضاف الباحثون ضوضاء إلى ذاكرة النموذج، أصبح أكثر حذراً تماماً كما يفعل الإنسان عند الشك. لم يُفعّل الاستدلال المعاكس إلا عندما شعر أن الفائدة تتجاوز الجهد المبذول.

وهذا يُبرز فكرة تصميمية مهمة أنه يجب على الذكاء الاصطناعي أن يُقيّم جدوى إعادة التفكير بنفسه، وليس أن يعيد الحساب بشكل دائم ومكلف.

لاحظ الفريق أن زيادة التشويش على الذاكرة لا تُغيّر سلوك النموذج فجأة، بل تؤدي إلى تعديلات تدريجية في طريقة اتخاذ القرار. وهذا يُحاكي سلوك الإنسان، حيث لا ينتقل من الثقة الكاملة إلى الشك التام دفعة واحدة.

في تصميم أنظمة الذكاء الاصطناعي، يُمكن ترجمة هذا إلى عتبات استجابة مرنة، تُمكّن الآلة من التفكير بطريقة أكثر واقعية وتكيفاً.

من علم الدماغ إلى برمجة الآلة

تُشكل هذه الدراسة جسراً رائعاً بين علوم الأعصاب والذكاء الاصطناعي. وهي تُشير إلى أن المستقبل يمكن أن يجمع بين كفاءة في استخدام الموارد ومرونة في التفكير وسهولة في التفسير. كما تفتح الباب لتعاون أوثق بين الإنسان والآلة. كما تُثبت حقيقة أن الاختصارات الذهنية ليست ضعفاً، بل عبقرية عقلانية تحت قيود الموارد.

ومن خلال استلهام استراتيجيات الدماغ، يمكن بناء ذكاء اصطناعي لا يتفوّق فقط في الأداء، بل يفكر ويُخطط ويتراجع مثل الإنسان.