Sistem Navigasi GPS Menyerupai Otak, Bagaimana Cara Kerjanya?

Sistem Navigasi GPS Menyerupai Otak, Bagaimana Cara Kerjanya?
Bagikan Artikel ini di:

Oleh: Bramanto

Kecerdasan buatan yang dilatih untuk menelusuri rute melalui labirin virtual telah mengembangkan arsitektur baru menyerupai sistem GPS saraf yang ditemukan di dalam otak. Dimana kecerdasan buatan ini dapat menemukan jalan di sekitar labirin dengan keterampilan yang belum pernah ada sebelumnya. Kecerdasan buatan yang menelusuri rute lingkungannya seperti mamalia dapat membantu memecahkan misteri tentang GPS internal kita sendiri.

Dilengkapi dengan versi virtual dari sel-sel saraf otak khusus yang disebut sel grid[2], kecerdasan buatan dapat dengan mudah memecahkan dan merencanakan rute baru melalui labirin virtual. Hal itu menunjukkan sel-sel grid pada otak hewan memainkan peran penting dalam perencanaan jalan.

Gambar 1. Sel-sel yang terlihat di jaringan saraf biologis dan tiruan. [1]

Penemuan ini berasal dari DeepMind, sebuah perusahaan Inggris yang dimiliki oleh Alphabet dan didedikasikan untuk memajukan kecerdasan buatan umum. Penelitian ini mengisyaratkan bagaimana jaringan saraf tiruan, yang terinspirasi oleh biologi, dapat digunakan untuk mengeksplorasi aspek otak yang tetap misterius. Tetapi ide ini harus diperlakukan dengan hati-hati, karena ada banyak yang kita tidak tahu tentang bagaimana otak bekerja, dan karena fungsi jaringan saraf tiruan juga sering sulit untuk dijelaskan. Para peneliti di DeepMind memulai untuk melatih jaringan saraf tiruan untuk meniru integrasi jalur, metode yang digunakan hewan untuk menghitung pergerakan mereka melalui sebuah ruang. Para peneliti melatih jaringan saraf dengan umpan balik untuk menelusuri rute labirin dengan memberi makan contoh rute yang diambil oleh tikus yang melintasi labirin nyata.

Para peneliti menemukan bahwa jaringan saraf mengembangkan sesuatu yang mirip dengan “sel-sel grid” yang ditemukan di otak biologis. Sel-sel ini, yang disusun dalam kotak segitiga, tampaknya menyediakan jalan bagi hewan untuk memposisikan dirinya di ruang fisik. Para peneliti DeepMind menggunakan jaringan yang terlatih untuk menelusuri rute melalui labirin yang tidak dikenal dengan menambahkan pembelajaran penguatan untuk pendekatan mereka. Mereka menemukan bahwa jaringan yang baru dilatih dapat menelusuri rute jauh lebih efektif daripada sistem kecerdasan buatan sebelumnya, dan bahwa itu mengeksplorasi ruangnya lebih seperti binatang sungguhan.

Ilmuwan Neuro menduga sel-sel ini, yang juga telah ditemukan pada manusia, mungkin membantu tidak hanya memberikan mamalia sistem koordinasi internal, tetapi juga merencanakan jalur langsung antar titik. Untuk menguji ide itu, Ilmuwan Neuro Caswell Barry di University College London, bersama rekan-rekannya di Google DeepMind, menciptakan AI yang berisi sel-sel saraf virtual, atau neuron, yang aktivitasnya mirip dengan sel-sel jaringan nyata. Para peneliti melatih kecerdasan buatan ini untuk menelusuri rute labirin virtual dengan memberikan sinyal sistem ketika mencapai tujuannya.

Gambar 2. Jaringan saraf tiruan DeepMind dilatih untuk menjelajahi labirin virtual[1]

Jaringan syaraf dapat digunakan untuk melakukan banyak hal yang berguna, tetapi sampai sekarang mereka belum terbukti bagus dalam hal navigasi. “Penelitian ini adalah demonstrasi yang menarik bahwa deep learning dapat menjadi nilai untuk tugas yang tidak hanya bergantung pada kemampuan perseptual tetapi juga pada fungsi kognitif yang lebih tinggi dalam hal ini, navigasi spasial,” kata Francesco Savelli, seorang ahli saraf di University Johns Hopkins yang mempelajari sel-sel grid.

Penelitian menunjukkan bahwa sel-sel jaringan memainkan peran mendasar dalam bagaimana hewan termasuk manusia menemukan jalan mereka di seluruh dunia. Penemuan ini mungkin akhirnya memiliki manfaat praktis yang signifikan, seperti membantu robot menelusuri rute bangunan yang tidak biasa dengan lebih mudah.

“Pekerjaan kami adalah membangun kecerdasan umum buatan, dan kami pikir navigasi adalah bagian mendasar dari itu,” kata Andrea Banino, salah satu anggota tim DeepMind. Rekannya, Dharshan Kumaran mengatakan langkah selanjutnya adalah mendapatkan agen kecerdasan buatan untuk mempelajari keterampilan navigasi yang lebih kompleks. “Kami memikirkan lingkungan yang lebih menantang,” katanya.

Baca juga:

DeepMind sebelumnya telah menunjukkan beberapa kemajuan luar biasa dalam pembelajaran mesin, termasuk program yang mampu belajar cara bermain gim video, serta permainan papan seperti Go dan catur, dengan keterampilan manusia super. Pencapaian ini juga mengandalkan pelatihan jaringan syaraf tiruan yang sangat besar atau dalam.

Menurut Demis Hassabis, co-founder dan CEO DeepMind, penelitian kecerdasan buatan dapat mengungkapkan hal baru tentang otak. “Otak manusia adalah satu-satunya bukti keberadaan yang kita miliki bahwa jenis kecerdasan umum yang kita coba bangun adalah mungkin,” katanya dalam pernyataan. “Kami percaya bahwa inspirasi ini harus menjadi jalan dua arah, dengan wawasan juga mengalir kembali dari penelitian kecerdasan buatan untuk menjelaskan pertanyaan terbuka dalam ilmu saraf.”

Namun, tidak jelas seberapa jauh jaringan saraf, yang merupakan representasi biologi yang sangat sederhana, akan membawa kita dalam menjelaskan otak. Beberapa ahli saraf mencatat bahwa cara kerja jaringan saraf yang dalam tidak terlalu dapat diinterpretasikan daripada fungsi otak biologis. Tetapi ada keterbatasan untuk menggunakan kecerdasan buatan untuk mempelajari otak[3]. Karena sistem ini dimaksudkan untuk belajar sendiri, para peneliti tidak dapat mengatakan mengapa sistem membuat keputusan khusus, kata ahli saraf Francesco Savelli di University Johns Hopkins. Sel-sel jaringan virtual jelas membantu kecerdasan buatan menelusuri rute lebih efisien, katanya, tetapi masih belum jelas persis bagaimana kecerdasan buatan menggunakan sel-sel itu.

Referensi

[1] MIT Technology Review. 2018. AI program gets really good at navigation by developing a brain-like GPS system. Diakses dari: https://www.technologyreview.com/s/611105/robots-may-someday-explore-the-world-using-features-borrowed-from-your-brain/ pada tanggal 10 Mei 2018

[2] A. Banino et al. Vector-based navigation using grid-like representations in artificial agents. Nature. Published online May 9, 2018. doi: 10.1038/s41586-018-0102-6

[3] F. Savelli and J.J. Knierim. AI mimics brain codes for navigation. Nature. Published online May 9, 2018. doi: 10.1038/d41586-018-04992-7

Warung Sains Teknologi

Warstek Media

Warung Sains Teknologi (Warstek) adalah media SAINS POPULER yang dibuat untuk seluruh masyarakat Indonesia baik kalangan akademisi, masyarakat sipil, atau industri. Sampai saat ini, sains dan teknologi berkesan ekslusif yang hanya ada di laboratorium dan tidak mampu secara langsung berdampak kepada masyarakat. Akibatnya masyarakat, pemerintah dan industri tidak menjadikan sains sebagai sarana mengatasi permasalahan atau membuat kebijakan. Untuk itu, warstek hadir untuk menjawab tantangan tersebut.
Warung Sains Teknologi
Artikel Berhubungan:

Sponsor Warstek.com:
Bagikan Artikel ini di:

Tinggalkan Balasan

3 × 4 =