ŚFiNiA

Michał Dyszyński

Mój starszy syn pisze magisterkę z sieci neuronowych. Czasem sobie pogadujemy na te tematy. Ostatnio zgadało nam się o trenowaniu owych sieci. To fajne zagadnienie - taką sieć można np. wytrenować, aby na zdjęciach rozpoznawała jakąś osobę.
Mi, już jakiś czas temu, przyszła do głowy interesująca filozoficznie koncepcja dotycząca definicji pojęć jak takich.
Czym jest pojęcie?
Moja osobista definicja brzmi: pojęciem dla umysłu jest stabilny, weryfikowalny (powtarzalny) mechanizm rozpoznawania. W ogólności rozpoznawanie może być nie tylko zmysłowe, ale i intelektualne - np. rozpoznajemy liczby pierwsze, albo rozpoznajemy niesprawiedliwość w potraktowaniu jakiejś osoby. To wszystko PO WYMYŚLENIU NAZWY będzie mogło stać się pojęciem. Nazwa jest o tyle kluczowa, że pojęcie na dobre staje się konkretem, gdy możemy je jakoś wskazywać, aplikować a to właśnie nazywanie jest tu wskaźnikiem, punktem zaczepienia.
Wracając do sieci neuronowych. Weźmy sobie taką sytuację - trenujemy sieć neuronową do rozpoznawania nowotworów płuc. Polega to na tym, że sieci definiujemy pewne parametry początkowe, a następnie aplikujemy jej serię zdjęć rentgenowskich z informacją o pacjencie - miał nowotwór, czy też nie miał. Sieć sama sobie wyszukuje mechanizmy, jak skorelować aspekty do rozpoznania z informacją o chorobie. Po przerobieniu iluś tam testowych zdjęć, sieć można uznać za nauczoną rozpoznawania nowotworów - bo np. z prawdopodobieństwem 90% potrafi wskazać na jakimś nowych zdjęciu, czy dana osoba ma nowotwór, czy też nie. Taką sieć teraz możemy sobie skopiować na pendrive i używać w kompatybilnych systemach komputerowych. Nie wiem zupełnie jak sieć neuronowa rozpoznaje owe nowotwory - ona po prostu "jakoś" się tam wewnętrznie przekształca, aby maksymalizować tę korelację - rozpoznanie aspektów zdjęcia w kontekście "jest nowotwór, czy go nie ma".
Czym jest owa wytrenowana sieć neuronowa na pendrivie?
- W moim rozumieniu jest formą POJĘCIA - bo generuje odwzorowanie: rozpoznanie obrazu -> jakaś informacja (tutaj będzie to informacja o 90% prawdopodobieństwie występowania nowotworu u danego pacjenta). Teraz wystarczy to nazwać - np. SNN367_90 (Sieć Neuronowa seria N - nowotwór, wersja 367 90% rozpoznanie) i już mamy pojęcie w postaci ogólnej. Biorąc teraz tego pendrive'a i uruchamiając sieć na różnych systemach możemy sobie rozpoznawać jakiś tam aspekt zdjęć rentgenowskich.
Oczywiście możemy wytrenować inną sieć, która będzie optymalizowana pod kątem wykrywania przypadków astmy. Wytworzy się ostatecznie zapisany mechanizm rozpoznawania - SNA432_86. I tak dalej z innymi chorobami, albo aspektami.

Drobna dygresja
Myślę, że pomysł, który przedstawiłem jest całkiem nośny, jeśli chodzi o rozwój medycyny, bo może zaowocować - w miarę rozwoju - powstaniem naprawdę skutecznych systemów ekspertowych w diagnostyce medycznej. Można potem szukać korelacji pomiędzy rozpoznawaniami różnych sieci, analizować bardzo precyzyjnie korelacje. W ten sposób pozbywamy się problemu niespójności danych, różnic w diagnozowaniu przez lekarzy -w końcu każdy radiologi jakoś na własny indywidualny sposób wykonuje swoją pracę diagnostyczną, a do analizy najlepsza jest jednorodność. Koniec dygresji

Te rozpoznania w postaci zapisanych sieci są modelowymi pojęciami. W jakiś sposób są one nawet lepsze do analizy, niż pojęcia w umysłach ludzi, bo można je kopiować, a w nowym miejscu będą one idealnie zgodne z oryginałem. Więc nie trzeba się zmagać z problemem rozmycia rozumowania w umysłach różnych ludzi.
Niezależnie od zastosowań praktycznych, ciekawe jest tu samo zagadnienie filozoficzne - potraktowanie pojęć w końcu jakoś bardziej konkretnie, w postaci nadającej się do badań empirycznych. Trenując różne sieci neuronowe w różnych sytuacjach można zbliżać się z pojmowaniem np. obrazów do pojmowania człowieka. Myślę, że nie będzie wielkim problemem osiągnięcie dużej zbieżności rozpoznawania na zdjęciach takich obiektów jak twarz, czy gatunek zwierzęcia dobrze wytrenowanych sieci i rozpoznań ludzi. Pewnie dalej można "się bawić" w uczenie sieci rozpoznawania coraz to bardziej zaawansowanych aspektów ludzkiego myślenia - np. rozpoznawanie bytów myślowych abstrakcyjnych, typu liczba porządkowa itp.

Tak pojmowane pojęcie jest z jednej strony bardzo ogólne - dotyczy nie tylko ludzi, nie stawiamy sobie żadnych szczególnych ograniczeń na temat samego mechanizmu, w jakim rozpoznania mają przebiegać, a z drugiej strony chyba zbieżne (albo przynajmniej potencjalnie zbieżne) z typowym rozumieniem mechanizmu pojmowania, rozpoznawania. Jest więc według mnie dobrym kandydatem na ogólną definicję pojęcia.