Un modello artificiale per spiegare la comprensione del linguaggio umano

Combinando dati ottenuti con ilneuroimaginge l’utilizzo dell’intelligenza artificialeè stato possibile identificare un network all’interno del cervello umano atto acomprendere il significato delle frasi ascoltate.

Almeno nellanostra lingua nativa, comprendereil significato di una fraseche ci viene detta non rappresenta quasi mai un problema, tanto da non porre la nostra attenzione su una funzione che appare così scontata.

Un nuovo studio dellaUniversity of Rochester Medical Centerè stato in grado di descrivere la complessa rete che, all’interno del nostro sistema nervoso, ci permette di comprendere ciò che ci viene detto: un compitoapparentemente scontato, ma nella realtà dei fatti particolarmente complicato da gestire per il cervello.

Parafrasando il cavallo di battaglia dellapsicologia della Gestalt, infatti, potremmo dire cheil significato di una frase è più della somma delle parole che la compongono. Ma non solo. L’ordine in cui tali parole sono poste può cambiare radicalmente il significato di ciò che ci viene detto.

Una mano dall’intelligenza artificiale

Come spesso è accaduto nell’ultimo decennio, il progresso nello sviluppo di reti neurali e altri algoritmi diintelligenza artificialepermette di ottenere risultati importanti frutto di una collaborazione tra esperti nell’ambito delleneuroscienzee ingegneri informatici.

In questo caso, i ricercatori hanno raccoltodati sull’attività cerebraledai partecipanti allo studio mentre questi leggevano delle frasi, mediante l’utilizzodella risonanza magnetica funzionale (fMRI). Le scansioni hanno mostrato come l’attività nel cervello si estendesse attraverso una rete composta da diverse regioni, inclusii lobi temporali anteriori e posteriori,la corteccia parietale inferioreela corteccia frontale inferiore.

Quindi, sfruttando il modello computazionaleInferSent, ovvero un modello artificiale sviluppato daFacebooke addestrato per produrrerappresentazioni semantiche unificate di frasi, i ricercatori hanno potuto prevederemodelli di attività fMRI che riflettevano la codifica del significato della frase in quelle stesse regioni del cervello.

Le applicazioni dello studio sulla comprensione del linguaggio

Lo studio in questione mostra nuove evidenze riguardanti la possibilità chele rappresentazioni semantiche contestualizzatevengano codificate attraverso una rete linguisticaaltamente distribuita, piuttosto che in aree specifiche del nostro cervello, raggiungendo una accuratezza possibile solo grazie all’intervento di strumenti di calcolo impensabili fino anche a pochi anni fa.

Proseguendo su questa strada, sarà possibile non solo conoscere di più sul linguaggio dell’uomo esull’elaborazione delle informazionida parte degli esseri umani, ma soprattutto si beneficerà di risorse molto preziose per studiare patologie che colpiscono questo genere di funzioni, daidisturbi specifici dell’apprendimentoa malattie neurodegenerative come ilmorbo di Alzheimer.

Fonti:

“Deep artificial neural networks reveal a distributed cortical network encoding propositional sentence-level meaning” by Andrew James Anderson, Douwe Kiela, Jeffrey R. Binder, Leonardo Fernandino, Colin J. Humphries, Lisa L. Conant, Rajeev D. S. Raizada, Scott Grimm and Edmund C. Lalor. Journal of Neuroscience

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