Ocorreu um erro neste gadget

sexta-feira, novembro 13, 2009

Redes Neurais e o cenário professor-aluno

Dois tipos de aprendizagem em redes neurais artificiais foram estudados pelos físicos nas décadas de 80-90: o cenário de mapeamento aleatório ("memorização" ou "decoreba") e o cenário do professor-aluno ("generalização" ou "formação de conceitos ou regras" no jargão da notícia abaixo.

Pois é, talvez aqueles estudos de 20 anos atrás (dos quais participei no mestrado e doutorado) possam vir a ter uma maior aplicação agora que novos experimentos estão sendo feitos nesta área.

Um diminuto chihuahua e um espaçoso wolfhound irlandês têm aparência completamente diferente, ainda que a maioria de nós saiba que ambos pertencem à categoria compreendida como "cão". Agora, as regiões do cérebro responsáveis pela nossa habilidade de organizar o mundo em diferentes conceitos foi detalhada.

Formar um conceito envolve uma seleção de características importantes das nossas experiências --assim como a categorização delas. O nível pelo qual somos capazes disso é definido como uma característica da inteligência humana. Pouco é conhecido, ainda, sobre como o conhecimento conceitual é criado e usado no cérebro.

Padrões de fractais

Na tentativa de identificar as regiões responsáveis pelo conhecimento conceitual no cérebro, Dharshan Kumaran e colegas do Centro de Neuroimagem Wellcome Trust, da University College London, mostraram a 25 voluntários pares de padrões de fractais (imagens geométricas cujas faces são semelhantes) que representavam o céu, e perguntaram-lhes a previsão do tempo --se era chuva ou sol-- com base nos modelos apresentados.

O conhecimento conceitual da pesquisa baseava-se nas posições e combinações dos padrões de fractais, caso o resultado fosse sol ou chuva --mas os voluntários não sabiam isso. No lugar das previsões corretas, eles eram recompensados com prêmios em dinheiro, a fim de encorajá-los na dedução dos conceitos.

Wolfgang Beyer/-
Concepção de um fractal geométrico, que foi usado em testes de cientistas para definir a função do hipocampo como formador de conceitos
Concepção de um fractal geométrico, que foi usado em testes de cientistas para definir a função do hipocampo

Na fase inicial do estudo, as diferentes combinações possíveis foram repetidamente mostradas aos participantes. Embora eles pudessem fazer as previsões pela simples memorização prévia dos resultados, eles também podiam entender as regras com base na forma disposta das posições e combinações.

Formas conceituais


Na segunda etapa, os voluntários foram abastecidos com menos informações, para encorajá-los a aplicar as regras que haviam identificado. Isso levou os pesquisadores a separar aqueles voluntários que formaram um conceito na fase inicial daqueles que não haviam.

Durante ambas as etapas estudadas, aparelhos de ressonância magnética foram usados, a fim de identificar as áreas cerebrais em atividade. A equipe de Kumaran descobriu que, na primeira fase, eles podiam dizer se um voluntário iria aplicar os conceitos na segunda fase devido à atividade no seu hipocampo (que é conhecido por ser responsável pelo aprendizado e pela memória).

Na segunda fase, a atividade centrada no córtex pré-frontal ventromedial, importante na tomada de decisões, era ativada.

Regras do hipocampo

A equipe concluiu que o hipocampo cria e armazena conceitos, e passa esta informação para o córtex pré-frontal ventromedial, que é posto em uso durante a escolha decisiva.

Pessoas com amnésia são conhecidas por terem problemas na formação de conceitos, então Kumaran espera que as descobertas encaminhem ao desenvolvimento de métodos para aprendizado e outras ferramentas para o tratamento de amnésicos.

"Conhecendo quais os processos e computações específicas do hipocampo são importantes para nos permitir o desenvolvimento de melhores procedimentos de aprendizado para aqueles que têm amnésia", disse Kumaran.

Referência anterior

Em um estudo publicado em 1997 pela revista "Science", Faraneh Vargha-Khadem, da University College London, pesquisou três crianças com amnésia cujo hipocampo apresentava danos, que atingiam níveis normais de fala e linguagem, alfabetização e conhecimento factual. Ela concluiu que o hipocampo era desnecessário para a aquisição de conhecimento conceitual.

Mas Kumaran diz acreditar que os cérebros das crianças na pesquisa de Vargha-Khadem podem ter aprendido como compensar o dano do hipocampo, devido à sua pouca idade.

Nenhum comentário: