‹

03 A Neuron On Paper

3 · ​นิว​รอน​ที่​วาด​บน​กระดาษ

​สิ่ง​ที่ McCulloch ​กับ Pitts ​วาด​ขึ้น​ใน​ปี 1943 ​เป็น​ภาพวาด​ของ​กฎ ​ไม่​ใช่​ภาพวาด​ของ​เซลล์

​และ​นั่น​คือ​ทั้ง​เหตุผล​ที่​มัน​ใช้ได้ ​และ​เหตุผล​ที่​มัน​เรียนรู้​ไม่​ได้​อยู่​สิบห้า​ปี

​ย้อน​ไปดู​โลก​ตอนนั้น​ก่อน ​ปี 1943 ​ยัง​ไม่​มี​คอมพิวเตอร์​แบบ​ที่​เรา​เข้าใจ​กัน ​สิ่ง​ที่​มี​คือ​คำถาม​ที่​ค้าง​มา​นาน​ว่าความ​คิด​เกิดขึ้น​ได้​อย่างไร​ใน​ก้อน​เนื้อ ​นัก​ประสาท​วิทยา​รู้​แล้ว​ว่า​สมอง​ประกอบด้วย​เซลล์​ที่​เรียก​ว่า​นิว​รอน ​รู้​ว่า​มัน​ส่งสัญญาณ​ไฟฟ้า​หา​กัน ​แต่​ระหว่าง "​เซลล์​ส่ง​ไฟฟ้า" ​กับ "​คน​คิดเลข​ได้" ​มี​ช่องว่าง​ที่​ไม่​มี​ใคร​ข้าม

Warren McCulloch ​เป็น​หมอ​กับ​นัก​ประสาท​วิทยา Walter Pitts ​เป็น​เด็กหนุ่ม​ที่​ไม่​เคย​เรียนจบ​อะไร​เลย​และ​เก่ง​ตรรกศาสตร์​อย่าง​ที่​คน​รอบตัว​อธิบาย​ไม่​ถูก ​ทั้งสอง​เขียน​บทความ​ชื่อ A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity ​ลง​ใน Bulletin of Mathematical Biophysics ​และ​สิ่ง​ที่​พวกเขา​ทำ​คือ​การลอก​แบบ​ที่​บท​ที่แล้ว​พูดถึง

​พวกเขา​ทิ้ง​เกือบ​ทุกอย่าง​เกี่ยวกับ​เซลล์​จริง

​นิว​รอน​จริง​มี​สารเคมี​สิบ​กว่า​ชนิด ​มี​เยื่อ​หุ้ม​ที่​ปล่อย​ไอออน​เข้าออก ​มี​รูปร่าง​แตกแขนง​ที่​ไม่​ซ้ำ​กัน​สัก​เซลล์ ​มี​จังหวะ​การยิง​ที่​เข้ารหัส​ข้อมูล​ด้วย​ความถี่ ​มี​เซลล์​พี่เลี้ยง​คอย​ดูแล​รอบ ๆ ​ทั้งหมด​นั้น​คือ​ชั้น​ที่​พวกเขา​ไม่​เอา

​สิ่ง​ที่​เอา​มา​คือ​ประโยค​เดียว: ​รับสัญญาณ​เข้ามา​หลาย​ทาง ​รวมกัน​ได้​ถึงเกณฑ์​ก็​ส่งต่อ ​ไม่​ถึง​ก็​เงียบ

​เท่านั้น​จริง ๆ ​เปิด​หรือ​ปิด ​หนึ่ง​หรือ​ศูนย์ ​ไม่​มี​กลาง

​และ​สิ่ง​ที่​พวกเขา​พิสูจน์​ต่อจากนั้น​คือ​ส่วน​ที่​ทำให้​บทความ​นี้​ยัง​ถูก​อ้าง​ถึง​อยู่​จน​ทุกวันนี้ — ​ถ้า​เอา​ของ​ง่าย ๆ ​แบบ​นั้น​มา​ต่อกัน​เป็น​โครงข่าย ​มัน​ทำงาน​ตรรกะ​ได้​ทุกอย่าง​ที่​คอมพิวเตอร์​ทำได้ "​และ" "​หรือ" "​ไม่" ​ต่อกัน​เป็น​ชั้น ๆ ​ได้​ทั้งหมด ​ความคิด​ไม่ต้องการ​สารเคมี​วิเศษ​อะไร​เลย ​มัน​ต้องการ​แค่​ของ​ที่​ตัดสินใจ​เปิด​ปิด​ได้ ​ต่อกัน​เยอะ ๆ

​นั่น​คือ​การลอก​ที่​ถูก​ชั้น ​เหมือน​ที่ Wright ​ลอก​แรง​ยก​ไม่​ใช่​ขน

​แต่​มัน​มีปัญหา​ข้อ​หนึ่ง​ที่​ใหญ่​มาก ​และ​ใช้เวลา​อีก​สิบห้า​ปีก​ว่า​จะ​มี​คน​แก้

​โครงข่าย​ของ McCulloch ​กับ Pitts ​ไม่​เรียนรู้ ​คน​เป็น​คน​ตั้งค่า​ว่า​สัญญาณ​ไหน​สำคัญ​แค่​ไหน ​ตั้ง​เกณฑ์​ว่า​เท่าไร​ถึง​จะ​ยิง ​ทุกอย่าง​ถูก​ตั้ง​ด้วยมือ ​มัน​เป็น​วงจร​ที่​ฉลาด​แต่​ตายตัว ​เหมือน​นาฬิกา ​สวยงาม​และ​ไม่​เคย​เปลี่ยนใจ

​ของ​ที่​ขาด​ไป​ไม่​ใช่​จำนวน​นิว​รอน ​มัน​คือ​ปุ่ม​ปรับ

Donald Hebb ​นักจิตวิทยา​ชาว​แคนาดา ​เขียน​สิ่ง​ที่​กลายเป็น​คำตอบ​ไว้​ใน​หนังสือ The Organization of Behavior ​ปี 1949 ​ข้อเสนอ​ของ​เขา​คือ​เวลา​เซลล์​สอง​ตัว​ทำงาน​พร้อมกัน​บ่อย ๆ ​การเชื่อมต่อ​ระหว่าง​มัน​จะ​แข็งแรง​ขึ้น ​เส้นทาง​ที่​ใช้​บ่อย​จะ​เด่น​ขึ้น ​เส้นทาง​ที่​ไม่​ใช้​จะ​จาง​ไป — ​เหมือน​ทางเดิน​ใน​สนามหญ้า​ที่​ชัด​ขึ้น​เพราะ​คน​เดิน​ซ้ำ

​ตรงนี้​ต้อง​พูด​ให้​ชัด​หนึ่ง​ข้อ ​ประโยค​ติด​หู​ที่ว่า "​เซลล์​ที่​ยิง​พร้อมกัน ​เชื่อมต่อ​กัน" ​ไม่​ใช่​คำ​ที่ Hebb ​เขียน ​มัน​เป็น​คำ​สรุป​ที่​มี​คน​ตั้งขึ้น​ทีหลัง​ราว​ปี 1992 ​และ​มัน​สรุป​กระชับ​กว่า​ที่​เขา​เขียน​จริง​พอสมควร

Frank Rosenblatt ​เอา​ความคิด​ของ Hebb ​มา​ใส่​ใน​เครื่อง​จริง​ใน​ปี 1958 ​เขา​เรียก​มัน​ว่า perceptron ​และ​แต่ละ​เส้น​เชื่อม​มี​ตัวเลข​กำกับ​อยู่ตัว​หนึ่ง ​เรียก​ว่า weight ​หรือ​น้ำหนัก ​ถ้า​น้ำหนัก​สูง ​สัญญาณ​จาก​เส้น​นั้น​สำคัญ​มาก ​ถ้า​ต่ำ ​สำคัญ​น้อย ​ถ้า​ติดลบ ​สัญญาณ​นั้น​คัดค้าน

​วิธี​สอน​มัน​ตรงไปตรงมา​จน​น่าประหลาด​ใจ — ​ให้​มัน​ทาย ​ถ้า​ทาย​ถูก ​ไม่ต้อง​ทำ​อะไร ​ถ้า​ทาย​ผิด ​ขยับ​น้ำหนัก​ของ​เส้น​ที่​พา​ไป​ผิด​ลง​นิดหนึ่ง ​แล้ว​ให้​ทาย​ใหม่ ​ทำ​แบบนี้​ซ้ำ​หลาย​พัน​รอบ ​น้ำหนัก​จะ​ค่อย ๆ ​เข้าที่​เอง

Mark I Perceptron ​ที่ Cornell Aeronautical Laboratory ​ต่อ​กับ​กล้อง​ความละเอียด 400 ​จุด ​และ​แยก​รูปสามเหลี่ยม​กับ​สี่เหลี่ยม​ได้​โดย​ไม่​มี​ใคร​บอก​มัน​ว่า​สามเหลี่ยม​หน้าตา​ยังไง ​มัน​หา​เอง​จาก​ตัวอย่าง ​นี่​คือ​ครั้งแรก​ที่​เครื่องจักร​เรียนรู้​จาก​ข้อมูล​แทนที่จะ​ทำตาม​คำสั่ง

​แล้ว​ใน​ปี 1969 Marvin Minsky ​กับ Seymour Papert ​ตีพิมพ์​หนังสือ​ชื่อ Perceptrons ​ซึ่ง​พิสูจน์​ด้วย​คณิตศาสตร์​ว่า perceptron ​ชั้นเดียว​ทำ​โจทย์​ข้อ​หนึ่ง​ไม่​ได้ ​และ​โจทย์​ข้อ​นั้น​เล็ก​มาก

​มัน​คือ "​อย่างใดอย่างหนึ่ง ​แต่​ไม่​ใช่​ทั้งสอง" — XOR

​อยู่​ใน​สวิตช์​ไฟ​หัวบันได​บ้าน​คุณ

​หนังสือ​เล่ม​นั้น​บอก​ด้วยว่า​ถ้า​เอา perceptron ​มา​ซ้อน​กัน​หลาย​ชั้น ​ข้อจำกัด​นี้​จะ​หาย​ไป ​ซึ่ง​เป็นความ​จริง ​แต่​ตอนนั้น​ไม่​มี​ใคร​รู้​วิธี​สอน​ของ​ที่​ซ้อน​กัน​หลาย​ชั้น ​เงิน​วิจัย​หดหาย ​คน​ย้าย​สาขา ​ช่วง​นั้น​ถูก​เรียก​ใน​ภายหลัง​ว่า​ฤดูหนาว​ของ AI ​ครั้งแรก

​และ​สิ่ง​ที่​ขวาง​อยู่​จริง ๆ ​ไม่​ใช่ XOR ​มัน​คือ​คำถาม​ที่​บท​ต่อไป​ทั้ง​บทพูด​ถึง

​ลอง​เอง: ​ไป​ที่​บันได​บ้าน​หรือ​ทางเดิน​ที่​มี​สวิตช์​ไฟ​สอง​ตัว ​ตัว​หนึ่ง​ข้างบน ​ตัว​หนึ่ง​ข้างล่าง ​ลอง​สังเกตว่า​ไฟ​ติด​เมื่อไร — ​สวิตช์​ทั้งสอง​ตัว​อยู่​คนละ​ท่า​กัน ​ไฟ​ติด ​อยู่​ท่าเดียว​กัน ​ไฟ​ดับ ​ไม่​มี​สวิตช์​ตัว​ไหน​เป็น "​ตัว​เปิด" ​เลย​สัก​ตัว ​ความหมาย​ของ​แต่ละ​ตัว​ขึ้นกับ​อีก​ตัว​เสมอ ​นั่น​คือ XOR ​และ​นั่น​คือ​เหตุผล​ที่​กฎ​แบบ "​ให้น้ำ​หนัก​สวิตช์​แต่ละ​ตัว​แล้ว​บวก​กัน" ​อธิบาย​มัน​ไม่​ได้ ​ไม่​ว่า​จะ​เลือก​น้ำหนัก​เก่ง​แค่​ไหน

​บท​นี้​จะ​ผิด​เมื่อ: ​พบ​ว่า​คำ​ว่า "cells that fire together wire together" ​ปรากฏ​ใน​งานเขียน​ของ Hebb ​เอง ​หรือ​พบ​ว่า Mark I Perceptron ​ถูก​ตั้งค่า​น้ำหนัก​เริ่มต้น​ด้วยมือ​ใน​ลักษณะ​ที่​ทำให้​การแยก​รูป​ไม่​ใช่​การเรียนรู้​จาก​ตัวอย่าง​จริง

บทถัดไป · 5 / 1404 Whose Fault
Size
Page
Font

Copy The Right Layer

❦
1ลอกให้ถูกชั้น201 The Burr302 The Flappers403 A Neuron On Paper504 Whose Fault605 Compasses In Iron706 Memory Is A Valley807 Shake The Table908 The Scaffold1009 When We Stopped Saving1110 Deep And Narrow1211 The Wall Moved1312 Iron That Thinks1413 Sources