量子神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以像人類一樣看到視覺錯覺

乍一看，視錯覺、量子力學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)似乎是毫不相關(guān)的話題。然而，在APL Machine Learning發(fā)表的新研究中，我利用一種稱為“量子隧穿”的現(xiàn)象設(shè)計了一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它可以像人類一樣“看到”視錯覺。

我的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模擬人類對著名的內(nèi)克爾立方體和魯賓花瓶幻覺的感知方面做得很好——事實(shí)上，比計算機(jī)視覺中使用的一些更大的傳統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)要好。

這項研究也許能解答人工智能(AI)系統(tǒng)是否真的能夠達(dá)到類似人類認(rèn)知的程度。

為什么會產(chǎn)生視覺錯覺?

視錯覺會誘使大腦看到可能是真實(shí)也可能不是真實(shí)的東西。我們并不完全了解視錯覺是如何產(chǎn)生的，但研究它們可以讓我們了解大腦是如何工作的，以及大腦有時是如何失靈的，比如癡呆癥和長途太空飛行。

使用人工智能模擬和研究人類視覺的研究人員發(fā)現(xiàn)，視覺錯覺是一個問題。雖然計算機(jī)視覺系統(tǒng)可以識別藝術(shù)畫作等復(fù)雜物體，但它們往往無法理解視覺錯覺。(最新模型似乎至少可以識別某些類型的錯覺，但這些結(jié)果需要進(jìn)一步研究。)

我的研究利用量子物理學(xué)來解決這個問題。

我的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何工作?

當(dāng)人腦處理信息時，它會決定哪些數(shù)據(jù)有用，哪些數(shù)據(jù)沒用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用多層人工神經(jīng)元來模擬大腦的功能，使其能夠存儲數(shù)據(jù)并將其分類為有用或無益。

神經(jīng)元由其鄰居發(fā)出的信號激活。想象一下，每個神經(jīng)元都必須翻過一堵磚墻才能被激活，而來自鄰居的信號會把它撞得越來越高，直到它最終越過頂峰，到達(dá)另一邊的激活點(diǎn)。

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