Новітні наукові розвідки, здійснені дослідниками з Нью-Йоркського університету (NYU), виявили надзвичайну здатність людського мозку одночасно опрацьовувати численні елементи мовлення. Цей складний нейронний механізм можна порівняти з функціонуванням розгалуженої системи метрополітену, де інформаційні потоки рухаються виділеними маршрутами, не перетинаючись між собою. Це відкриття, оприлюднене у впливовому виданні «Праці Національної академії наук», демонструє, що мозок ефективно керує суперечливими даними. Він перенаправляє їх через різні ділянки кори головного мозку протягом дуже коротких часових проміжків, що, власне, і забезпечує можливість паралельного опрацювання інформації.
Це дослідження проводилося під керівництвом Лори Гвілліамс, яка представляє Департамент психології Стенфорда та Інститут нейронаук імені Ву Цай. Вчені використовували дані магнітоенцефалографії (МЕГ), зібрані від двадцяти одного носія англійської мови, які слухали короткі оповідання. Науковці змогли зафіксувати, як мозок безперервно підтримує та оновлює складну архітектуру лінгвістичних характеристик. Цей інформаційний каскад охоплює всі рівні мовлення — починаючи від найдрібніших фонетичних звуків і закінчуючи всеосяжним семантичним значенням. Швидкість, з якою змінюється інформація на кожному рівні, безпосередньо залежить від складності відповідного лінгвістичного елемента.
Цей унікальний механізм отримав назву «Ієрархічне Динамічне Кодування» (HDC). Він дозволяє мозку зберігати інформацію в часовому потоці, при цьому мінімізуючи будь-яке перетинання між різними звуковими та словесними одиницями. Професор психології та лінгвістики NYU, Алек Маранц, який є співавтором цієї наукової праці, наголошує, що саме ця система пояснює, яким чином мозок структурує та осягає мовлення в його стрімкому розвитку. Таким чином, встановлюється прямий зв'язок між інтерпретацією мови та її нейрофізіологічною основою.
Розуміння принципів HDC, згідно з якими кожен аспект повідомлення — від інтонації до глибинного сенсу — обробляється з необхідною йому швидкістю, відкриває абсолютно нові горизонти для розробки штучного інтелекту. Традиційні системи обробки природної мови (NLP) часто покладалися на послідовне зчитування інформації. Натомість, принцип паралелізму, який є схожим на механізм «уваги» в архітектурах типу Transformer, вказує на значно глибшу, багатовимірну організацію людського сприйняття.
Це не просто пасивне отримання інформації, а надзвичайно складний, багаторівневий процес, що забезпечує цілісне та миттєве розуміння мовлення. Аналогія з високошвидкісним транспортом, де кожен поїзд (інформаційний потік) має свій розклад і свою колію, виявилася надзвичайно точною метафорою для опису нейронної діяльності. Такий підхід до розуміння нейробіологічних основ мовлення може кардинально змінити методики навчання та лікування розладів мовлення, а також прискорити створення ШІ, здатного до справді людського, контекстуально багатого спілкування.