Araya正在研究意识的概念，以及这些概念如何帮助研究人员改进人工智能。©MF3d/Getty Images
对于一个商业实体来说，Araya的研究具有非同寻常的学术性，尤其是它对意识如何运作的看似深奥的观点的关注。但这家总部位于东京的公司的创始人兼首席执行官金井良太认为，人工智能(AI)的制造商需要成为意识领域的专家。
“意识不再是神秘和神奇的东西，”神经科学家Kanai解释道。“我们看到人工智能研究人员越来越接近与意识相关的架构。”他认为，这些领域的重大进展是人工智能未来的关键。
“在人工智能业务中，我们目前花费大量时间创建一个非常专门的神经网络，只解决一个任务，这在计算上非常低效。我们希望结合现有的模式，这样我们就可以不断改进。”“这些更灵活、多用途的学习模式更接近于意识的某些概念。”
业务模型
Araya生产的人工智能神经网络与软件类似，但具有学习能力。该公司约40%的收入来自为其他公司或机构进行的定制研究，或为此类组织提供支持。
例如，为冲绳科学技术研究所(Okinawa Institute of Science and Technology)， Araya一直在开发分析显微镜中钙成像数据的软件，这些数据可用于测量神经元的电活动。接下来，Araya将推出一项名为Research DX的服务，该服务将使用人工智能来帮助加快研究速度。
该公司约30%的收入来自专注于工业的人工智能。例如，对于一家精密零件制造商，Araya开发了一种检测缺陷并对其进行分类的算法，有助于改进工艺。为一家媒体出版商，Araya开发了一种神经网络，帮助图片编辑缩小体育图片的选择范围。
其余的收入来自政府拨款和蓝天基金。
Araya的图像识别产品可以缩小图片编辑器的图像选择范围，检查产品质量(如图)，并监测作物生长。©Araya Inc.
意识的意识
Kanai认同的意识理论被称为全局工作空间理论1．在这个框架中，人类意识的关键被认为涉及优先级和放大关键的认知任务。
例如，人类的大脑通常同时处理许多事情，但大脑必须在任务中选择最重要的。例如，如果声音被识别为来自可能的威胁，大脑就会投入更多的认知资源来处理这些声音。
在2022年的一篇论文中2， Araya的研究人员检验了三种意识理论:全局工作空间理论;注意图式理论，建立在全局工作空间理论的基础上，增加了新的概念;以及Kanai自己的信息生成理论3.它借鉴了进化生物学家理查德·道金斯(Richard Dawkins)关于心理模拟的观点。
在他的书中自私的基因，道金斯认为意识产生于心理模拟。道金斯说，能够将自己纳入世界视野的动物可能更善于提前计划或智胜对手，这解释了意识在进化中的好处。同样，信息生成理论认为，有意识获取的信息不是简单地基于感官输入，而是大脑中持有的整体模型或世界观的结果。
在2022年对这些理论的研究中，研究人员认为，他们证明了这三种理论必须在人类身上共同起作用2．他们认为，人工智能模型也应该尝试解决这三个理论，以产生更普遍的智能人工智能系统。
这些理论如何实际应用于人工智能?Kanai说，Araya的研究人员已经在构建关于自我感知和适应性的想法和代码。
基于模型的强化学习已被证明在起重机提升/铲铲机器人的模拟中非常重要，因为只有将机器人自身包含在其框架中，机器人才能对执行某些操作时可能发生的情况做出预测。©Araya Inc.
例如，在Araya于2021年8月发表的一篇论文中4，两种增强学习的方法——基于模型的和无模型的——通过对起重机提升/铲铲机器人的仿真进行了研究。基于模型的强化学习被认为更能反映意识，因为它要求主体将自己包含在它构建的世界模型中。只有这样，当它执行某种行为时，它才能预测可能发生的事情。Kanai说，这为预测编码和主动推理系统提供了信息，使人工智能能够减少所需的训练样本量。
Araya的“转移学习AI”也内置了适应性，这是一种经过训练的神经网络，可以完成一项任务，并将它学到的知识应用到新的相关任务中。这种学习方式现在被应用在Araya的一些图像识别产品中，从产品计数到监测作物生长。
Kanai说，虽然这些论文中的一些主题可能看起来很学术，但这些想法被先锋技术人员认为对人工智能领域的进展至关重要。该公司的一部分收入来自于人工智能先驱投资者，比如企业家马雷克·罗莎(Marek Rosa)， GoodAI公司的创始人，该公司致力于快速开发安全的通用人工智能。
资助也来自日本政府的来源——包括日本科学促进会科学研究资助(Kakenhi)、日本科学技术振兴机构(JST)的登月研究和发展计划(见侧条，神经科学还是科幻小说?)，以及JST过去的进化科学和技术核心研究计划。
神经科学还是科幻小说?
Araya的神经科学研究部分由日本登月研究和发展计划资助。这是一项投入1000亿日元(约7.41亿美元)的国家产业计划，旨在寻找解决日本最大挑战的方案:最紧迫的气候变化和人口老龄化。
Araya创始人兼首席执行官Ryota Kanai。©Araya Inc.
在该计划设定的9个目标中，Araya的创始人兼首席执行官金井良太(Ryota Kanai)被任命带领一个团队实现第一个目标，即“到2050年实现一个人类不受身体、大脑、空间和时间限制的社会”。这项工作汇集了来自Araya、索尼和日本大学的研究人员。他们一起开发大脑互联网这是一个使用脑机接口的虚拟世界，不再需要键盘和电脑显示器。Kanai说，最早的受益者可能是残疾人。但要做到这一点，该团队需要开发的不仅是收集大脑信号的机器，还需要将这些信号转化为网络代码的人工智能。
Kanai说，该项目的最终目标是为脑对脑通信创建用户友好的脑机接口技术，旨在创建一个这些技术得到信任和广泛使用的社会。
阿瑞亚的neurotech
通过戴着脑电图头戴器专注于不同的图形模式，玩家能够向左或向右移动他们的角色。©Araya Inc.
至于Araya自己的神经科技公司，他们一直在开发几款利用脑电图(EEG)等设备的产品，脑电图是一种利用头皮电极记录脑电活动的技术。
例如，在一个游戏演示中，公司的研究人员展示了如何使用EEG，通过将注意力集中在一个特定的图形模式上，玩家可以将屏幕上的角色移动到左边，而将注意力集中在另一个图形模式上，则会将屏幕上的角色移动到右边。Araya的首席研究官笹井俊太郎指出，脑电图耳机的问题在于它们体积庞大，在现实生活中不实用。
Araya还利用人工智能软件开发了一种名为Face2Brain的技术。通过分析被测者面部表情、眼睛活动和瞳孔扩张的摄像头图像，Face2Brain可以准确地推断出与注意力集中或疲劳有关的大脑活动等等。笹井说，它可能首先会被汽车制造商使用，作为一种汽车功能，可以发现驾车者何时感到困倦，并建议他们休息一下。
另一种采集和解释大脑信号的方法是通过功能性磁共振成像(fMRI)，它通过测量血液流动来精确定位大脑中的活动区域。但为了利用功能磁共振成像技术，Araya必须开展研究，摆脱个体大脑区域专注于特定认知任务的想法，Kanai说。
今天，研究小组正试图了解区域星座如何协同工作以实现认知功能。在2022年1月研究5该团队演示了当研究对象休息时，不同的大脑区域是如何连续工作的。
Kanai说，诸如此类的发现将是开发商用人工智能的关键。“由于我们在研究方面的声誉，我们正在获得工业客户，”他补充道。
人工智能和机器人