Автор: aigame. Давайте разберемся, как же живой мозг обучается. Насколько его обучение похоже или не похоже на то, как это делают машины. Попытаемся смоделировать некоторые аспекты обучения. В машинном обучении укоренились термины обучение без учителя (англ. unsupervised — без контроля) и обучение с учителем (англ. supervised — под контролем).

Обучение без учителя – это обучение по неразмеченным данным, или примерам. А обучение с учителем это обычно обучение по некоторым размеченным данным, обучение на примерах при котором результат регулируется и корректируется некоторым внешним механизмом с учётом этой самой разметки.

Иногда термин «обучение без учителя» применяют в случае, когда у нас имеется некий агент, которого мы помещаем в некую среду, причём агент изначально не знает по каким правилам и законам действует среда, и без внешней помощи агент обучается взаимодействовать с этой средой. Если у агента имеется некий механизм оценки достижения цели, то это уже можно назвать термином — обучение с подкреплением.

Насколько корректны и применимы эти термины к обучению живых организмов?

В живой природе нет существ, которые при появлении на свет имели бы «чистую» нервную систему и им бы приходилось адаптироваться к среде, используя некий универсальный алгоритм обучения с нуля. Нервная система простейших животных уже содержит все рефлексы и инструкции необходимые для жизни в традиционной для них среде. Возможности их адаптации к изменениям внешних условий очень ограничены.

С эволюционным развитием живых существ на Земле и появлении в нервной системы коры головного мозга, возможность обучения и адаптации значительно увеличились. Но также эти возможности обучения опираются на врождённые навыки и механизмы.

Чем развитей кора головного мозга, тем большая роль обучения в жизнедеятельности животного. К примеру, новорожденный телёнок уже через несколько часов после рождения встаёт на ноги и хоть неуверенно, но может ходить, эти знания даются ему уже при рождении. Человек является рекордсменом по длительности времени, в котором при рождении он остаётся полностью несамостоятельным и зависим от других особей. Но в дальнейшем своём развитии Человек обгоняет всех других животных.

Но и нервная система Человека не является «чистым листом», многому нет необходимости учиться: дышать, пить молоко, взаимодействовать с матерью через улыбку и плачь, есть множество рефлексов. Само дальнейшее обучение человека будет происходить по строго определённой программе заложенной также от рождения, имеется ряд механизмов, которые будут вести это обучение в определённом русле.

Я не утверждаю, что универсальный алгоритм обучения с «чистого листа» невозможен, просто в живой природе нет этому примеров. Поэтому искать такой алгоритм очень сложная задача, это практически поиск чего-то в полной темноте. Но у нас есть примеры интеллектов животных, и интеллекта Человека, понимание их природы это более лёгкий путь. Если понять, как работает человеческий интеллект, понять, как он обучается, тогда и можно задаваться вопросами о более универсальных алгоритмах.

Кажется, что обучение человека имеет непрерывный характер, не имеет явно выделенных стадий, его обучение универсально, он обучается как на неразмеченных данных, так и на примерах сопоставления различных модальностей. Для нервной системы практически не имеет значения наличия рядом учителя, если человек обучается, к примеру, читая книгу, причём замечания, которые делает учитель можно также отнести к просто информации аналогичной получаемой из книги.

В психологии и физиологии живых выделяются два типа обучения: обучение с подкреплением и статистическое обучение.