Tanto los ratones como la inteligencia artificial (IA) son capaces de cooperar, pero además un estudio ha encontrado paralelismos en la forma en que ambos aprenden ese comportamiento trabajando juntos hacia objetivos comunes.
Un estudio liderado por la Universidad de California en Los Ángeles (EE.UU.) identificó mecanismos neuronales comunes detrás de la cooperación, tanto en cerebros biológicos, como en sistemas de inteligencia artificial.
Los cerebros biológicos y las redes neuronales de IA desarrollaron estrategias de comportamiento y representaciones neuronales similares al coordinar sus acciones, “lo que sugiere que existen principios fundamentales de cooperación que trascienden la biología y la tecnología”, indicó la Universidad de California.
El equipo desarrolló una tarea conductual en la que parejas de ratones tenían que coordinar sus acciones en intervalos cada vez más cortos, hasta llegar a 0,75 segundos, para recibir recompensas, mientras se registraba la actividad de las neuronas de la corteza cingulada anterior.
A continuación, crearon agentes de inteligencia artificial utilizando el aprendizaje por refuerzo multiagente y los entrenaron en una tarea de cooperación similar en un entorno virtual.
Ese enfoque paralelo permitió comparar directamente cómo los sistemas biológicos y artificiales aprenden el comportamiento cooperativo.
Los ratones aprendieron a coordinar sus acciones y a obtener una recompensa mutua, para lo que desarrollaron tres estrategias: acercarse al lado de la cámara donde se encontraba su compañero, esperar a que este llegara antes de tocarla con el hocico y participar en interacciones mutuas antes de tomar decisiones.
Esos comportamientos aumentaron considerablemente durante el entrenamiento a medida que los ratones adquirían mayor destreza en la cooperación.
Las neuronas de la corteza cingulada anterior codificaban estos comportamientos cooperativos y los procesos de toma de decisiones, así los animales que mostraban un mejor rendimiento cooperativo tenían representaciones neuronales más fuertes de la información de su compañero.
Cuando los investigadores inhibieron la actividad de la corteza cingulada anterior, la cooperación disminuyó sustancialmente, lo que demuestra que “esta región del cerebro es esencial para el comportamiento coordinado”, señala la nota.
Los agentes de inteligencia artificial, por su parte, desarrollaron estrategias “sorprendentemente similares a las de los ratones, incluyendo el comportamiento de espera y la coordinación precisa de las acciones”.
Como en el caso de los ratones, al interrumpir selectivamente neuronas artificiales específicas relacionadas con la cooperación en los sistemas de IA, el rendimiento de la cooperación disminuyó drásticamente.
Tanto los cerebros biológicos como las redes artificiales se organizaron en grupos funcionales que mejoraron su respuesta a los estímulos cooperativos y la información relacionada con los compañeros cobró cada vez más importancia a medida que mejoraba la coordinación.
El equipo ha encontrado “paralelismos sorprendentes entre la forma en que los ratones y los agentes de IA aprenden a cooperar”, apuntó Weizhe Hong, autor principal del estudio y profesor de la UCLA.
Ambos sistemas -destacó- desarrollaron de forma independiente estrategias de comportamiento y representaciones neuronales similares, “lo que sugiere que existen principios computacionales fundamentales subyacentes a la cooperación que trascienden la frontera entre la inteligencia biológica y la artificial”.
Al estudiar cómo aprenden a trabajar juntos tanto los cerebros biológicos como los sistemas de IA, “podemos comprender mejor la base neuronal del comportamiento social humano y, al mismo tiempo, crear una inteligencia artificial más colaborativa”, concluyó el investigador.
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