كيف تشكل نماذج العالم الداخلي واقعنا؟

في دراسة رائدة، قام الباحثون بتطوير وصف رسمي جديد لنماذج العالم الداخلي (Internal world model)، مما يسمح بإجراء أبحاث متعددة التخصصات والمقارنة بين البشر والحيوانات والذكاء الاصطناعي (AI). وهذا يعني أنه لأول مرة، يستطيع العلماء تحليل وفهم كيفية إنشاء نماذج العالم الداخلي وتطورها واختلافها بين الأنواع. فكيف تشكل نماذج العالم الداخلي واقعنا؟

نماذج العالم الداخلي ليست مهمة فقط للملاحة، ولكن أيضًا للتفاعلات الاجتماعية وصنع القرار. فهي التي تساعدنا على التنبؤ بالمستقبل والتخطيط له، وهي ضرورية للتعلم والتكيف. ومع ذلك، تم ربط العجز في نماذج العالم الداخلي بالأمراض العقلية مثل الاكتئاب والفصام، وتفتقر أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية إلى القدرة على التحقق من مدى معقولية تنبؤاتها.

التجربة تشكل واقعنا

تجاربنا تشكل فهمنا للعالم. فكر في الأمر مثل بناء خريطة ذهنية. في كل مرة نواجه موقفًا جديدًا، يقوم دماغنا بتحديث هذه الخريطة، مما يحسن فهمنا لكيفية عمل الأشياء. هذه الخريطة الذهنية، أو نموذج العالم الداخلي، هي ما يساعدنا على التنقل في مناطق غير مألوفة، والتنبؤ بالمواقف الجديدة، والتصرف وفقًا لذلك.

لنقل أنك تمشي في مدينة جديدة. ولم يسبق لك أن زرتها من قبل، ولكنك مررت بمدن مماثلة. يبدأ نموذج عالمك الداخلي باستخدام هذه المعرفة السابقة لمساعدتك في العثور على طريقك. يمكنك التعرف على الأنماط، مثل تخطيط الشوارع وموقع المعالم وسلوك المشاة. تتيح لك هذه المعرفة إجراء تخمينات مدروسة حول كيفية الانتقال من مكان إلى آخر، حتى لو لم تقم بزيارة هذه المدينة المحددة من قبل.

هذه العملية ليست فريدة من نوعها بالنسبة للبشر. تقوم الحيوانات أيضًا بتطوير نماذج للعالم الداخلي بناءً على تجاربها. قد يستخدم الطائر معرفته ببيئات مماثلة للتنقل في غابة جديدة، في حين قد يعتمد الكلب على فهمه للسلوك البشري للاستجابة بشكل مناسب لأوامر مالكه.

ولكن كيف يمكننا نحن والحيوانات تطوير نماذج العالم الداخلي هذه في المقام الأول؟ يبدأ كل شيء بالتجريد، وهي عملية استخلاص القوانين والأنماط العامة من تجاربنا اليومية. ومن خلال التعرف على هذه الأنماط، يمكننا التنبؤ بالمواقف الجديدة والتصرف وفقًا لذلك. على سبيل المثال، يمكن للطفل الذي شهد العديد من حفلات أعياد الميلاد أن يطور فهمًا عامًا لما يمكن توقعه في الاحتفالات المستقبلية، حتى لو اختلفت التفاصيل.

تاريخ نماذج العالم الداخلي

لقد أذهل هذا المفهوم العلماء والفلاسفة لعدة قرون. تعود فكرة أن أدمغتنا تبني واقعًا بناءً على تجارب الماضي إلى الفيلسوف اليوناني القديم أرسطو. كان يعتقد أن حواسنا تدرك العالم، وأن عقولنا تخلق تمثيلاً عقليًا للواقع. تم تطوير هذه الفكرة لاحقًا من قبل فلاسفة مثل إيمانويل كانط، الذي جادل بأن فهمنا للعالم يتشكل من خلال قدراتنا المعرفية.

في القرن العشرين، اكتسب مفهوم نماذج العالم الداخلي اهتمامًا كبيرًا في مجالات علم النفس، وعلم الأعصاب، والذكاء الاصطناعي. اكتشف باحثون مثل كينيث كريك وأولريك نيسر كيفية معالجة أدمغتنا للمعلومات وإنشاء تمثيلات ذهنية للعالم. واقترحوا أن نماذج العالم الداخلي ضرورية للتنبؤات وحل المشكلات والتنقل في البيئات المعقدة.

أدى تطور الذكاء الاصطناعي (AI) في منتصف القرن العشرين إلى تسريع الأبحاث حول هذا المفهوم. كان علماء الكمبيوتر مثل آلان تورينج ومارفين مينسكي يهدفون إلى إنشاء آلات يمكنها التفكير والتعلم مثل البشر. لقد أدركوا أن أنظمة الذكاء الاصطناعي تحتاج إلى نماذج عالمية داخلية للتفكير واتخاذ القرارات والتكيف مع المواقف الجديدة.

وصف رسمي جديد

حتى الآن، كان من الصعب فهم نماذج العالم الداخلي المعقدة، ناهيك عن مقارنتها بين البشر والحيوانات والذكاء الاصطناعي. لقد تغير كل ذلك مع تطور الوصف الرسمي الجديد لنماذج العالم الداخلي.

يسمح هذا الاكتشاف للباحثين بتشريح نماذج العالم الداخلي في ثلاث مساحات مترابطة: حيز المهمة (task space)، والحيز العصبي (neural space)، وحيز المفاهيم (conceptual space). فكر في الأمر وكأنه ثلاثية، حيث تقوم كل مساحة بإعلام الآخرين وتؤثر عليهم. يشمل حيز المهمة تجاربنا اليومية، بدءًا من المشي في الحديقة وحتى حل المسائل الرياضية. ويمثل الحيز العصبي نشاط الدماغ، بدءًا من إطلاق الخلايا العصبية وحتى تنشيط منطقة الدماغ بأكملها. وحيز المفاهيم هو المكان الذي يحدث فيه السحر، حيث تلتقي تجاربنا مع نشاط الدماغ، وتشكل اللبنات الأساسية لنماذج عالمنا الداخلي.

ومن خلال إضفاء الطابع الرسمي على نماذج العالم الداخلي، يستطيع العلماء الآن إلقاء نظرة خاطفة على آلية العقل، وفهم كيف تشكل تجاربنا تصوراتنا وتوقعاتنا. يتيح هذا الإطار أيضًا إجراء مقارنات بين الأنواع والذكاء الاصطناعي، مما يكشف عن أوجه التشابه والاختلاف. على سبيل المثال، يمكن النظر إلى أنظمة الذكاء الاصطناعي، مثل الشبكات العصبية الاصطناعية، على أنها مماثلة للفضاء العصبي للدماغ البشري.

مقارنة بين البشر والحيوانات والذكاء الاصطناعي

من خلال تطوير وصف رسمي لهذا المفهوم، فتح الباحثون الباب أمام الأبحاث متعددة التخصصات، مما مكنهم من مقارنة النماذج العالمية للإنسان والحيوان والذكاء الاصطناعي. وتحمل هذه المقارنة غير المسبوقة المفتاح لفهم نقاط القوة والضعف لدى كل منهما، وكيف يمكنهما التعلم من بعضهما البعض.

عند البشر، يتم استخلاص نماذج العالم الداخلي من سنوات من التجارب، مما يسمح لنا بالتنبؤ والتنقل في المواقف غير المألوفة. وفي الحيوانات، تتشكل هذه النماذج عن طريق الغريزة والتطور والتعلم، مما يمكنها من التكيف مع بيئاتها. من ناحية أخرى، تعتمد أنظمة الذكاء الاصطناعي على خوارزميات معقدة ونماذج تعتمد على البيانات لإجراء التنبؤات واتخاذ القرارات.

ومن خلال تحليل المساحات العصبية لكل منها، يمكن للباحثين تحديد الآليات العصبية الكامنة وراء هذه النماذج العالمية. في البشر، قد يشمل ذلك فحوصات الرنين المغناطيسي الوظيفي أو الفيزيولوجيا الكهربية؛ وفي الحيوانات، قد يستخدم الباحثون تقنيات مثل علم البصريات الوراثي (Optogenetics) أو الفيزيولوجيا الكهربية؛ وفي الذكاء الاصطناعي، يمكنهم فحص نشاط الشبكات العصبية الاصطناعية.

يحمل حيز المفاهيم، حيث يلتقي حيز المهمة والحيز العصبي، المفتاح لفهم كيفية تطور نماذج العالم هذه وتغيرها بمرور الوقت. ومن خلال رسم خرائط لديناميكيات حيز المفاهيم، يمكن للباحثين تحديد مجالات التقارب والاختلاف، وتسليط الضوء على نقاط القوة والضعف الفريدة لكل منها.

• الخفافيش والثعابين في قفص الاتهام لنقلهم فيروس كورونا الجديد
• دراسات | الاقتصاد الموازي المصري: فرص ضائعة
• كيف يواجه الذكاء الاصطناعي التحرش؟
• ما هو المنطق؟ وما هي أنواع الاستدلال؟
• الشخصية والذكاء: أصل اختلافنا نحن البشر

القضاء على أوجه القصور والاضطرابات

أنظمة الذكاء الاصطناعي الحالية محدودة بسبب عدم قدرتها على التحقق من مدى معقولية تنبؤاتها، مما يجعلها عرضة للأخطاء. ومن خلال دمج الرؤى المستمدة من نماذج العالم الداخلي للإنسان والحيوان، يمكن للذكاء الاصطناعي أن يتعلم التخطيط للاستراتيجيات وتصحيحها، مما يؤدي إلى أنظمة أكثر موثوقية وكفاءة. وقد يكون لهذا تأثير كبير على صناعات مثل الرعاية الصحية والتمويل والنقل، حيث تعد التنبؤات الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية.

علاوة على ذلك، فإن الفهم الجديد لنماذج العالم الداخلي يمكن أن يسلط الضوء أيضًا على الأسباب الكامنة وراء اضطرابات الصحة العقلية. يشتبه الباحثون في أن العجز في نماذج العالم الداخلي قد يساهم في حالات مثل الاكتئاب والفصام. ومن خلال تحديد ومعالجة أوجه القصور هذه، قد يتمكن الأطباء من تطوير علاجات أكثر استهدافًا وفعالية، مما يحسن حياة الملايين من الناس في جميع أنحاء العالم.

وتمتد تطبيقات هذه النماذج إلى ما هو أبعد من الذكاء الاصطناعي والصحة العقلية. ومن خلال فهم كيفية قيام البشر والحيوانات بالتنبؤ والتعامل مع المواقف غير المألوفة، يمكننا تطوير استراتيجيات تعليمية أكثر فعالية وتحسين قدرتنا على التكيف مع البيئات المتغيرة. وقد يكون لذلك آثار كبيرة على مجالات مثل التعليم والتطوير التنظيمي والتخطيط الحضري.

المصدر

Analyzing internal world models of humans, animals and AI | science daily

Internal world models in humans, animals, and AI | cell.com