זוהי גרסה ערוכה של פוסט שרץ במקור כאן.
למדעי המוח ול-AI יש היסטוריה ארוכה ושזורה זה בזה. חלוצי הבינה המלאכותית הסתכלו על עקרונות ארגון המוח כהשראה לייצור מכונות אינטליגנטיות. במהפך מפתיע, AI עוזרת לנו כעת להבין את מקור ההשראה שלו: המוח האנושי. גישה זו של שימוש בבינה מלאכותית לבניית מודלים של המוח מכונה neuroAI. במהלך העשור הבא, נדייק יותר ויותר בסיליקו מודלים של מוח, במיוחד מודלים של שני החושים הבולטים שלנו, ראייה ושמיעה. כתוצאה מכך, נוכל להוריד ולהשתמש במודלים חושיים, לפי דרישה, באותה נוחות שבה נוכל לבצע זיהוי אובייקטים או עיבוד שפה טבעית.
הרבה מדעני מוח וחוקרי בינה מלאכותית הם - מובן! - מאוד נרגש מזה: מוח לפי דרישה! לגלות מה זה אומר לראות, להרגיש, להיות אנושי! פחות מוכר הוא שיש יישומים מעשיים רחבים בתעשייה. אני כבר זמן רב חוקר בתחום זה, לאחר שעבדתי על האופן שבו המוח הופך חזון למשמעות מאז הדוקטורט שלי. ראיתי את ההתקדמות של התחום מראשיתו, ואני חושב שעכשיו זה הזמן לחפש כיצד neuroAI יכול להניע יותר יצירתיות ולשפר את הבריאות שלנו.
אני צופה כי neuroAI ימצא לראשונה שימוש נרחב באמנות ובפרסום, במיוחד כאשר הוא מחובר לדגמי AI יצירתיים חדשים כמו GPT-3 ו-DALL-E. בעוד שמודלים נוכחיים של בינה מלאכותית יכולים לייצר אמנות ומדיה יצירתית, הם לא יכולים לומר לך אם המדיה הזו תעביר בסופו של דבר מסר לקהל המיועד - אבל neuroAI יכול. לדוגמה, אנו עשויים להחליף את הניסוי והטעייה של קבוצות מיקוד ומבחני A/B וליצור ישירות מדיה שמתקשרת בדיוק מה שאנחנו רוצים. הלחצים האדירים בשוק סביב יישום זה ייצור מעגל סגולה שמשפר את מודלים של neuroAI.
המודלים המשופרים שיתקבלו יאפשרו יישומים בבריאות ברפואה, החל מסיוע לאנשים עם בעיות נוירולוגיות ועד לשיפור יכולות הבאר. תארו לעצמכם יצירת התמונות והצלילים הנכונים כדי לעזור לאדם לשחזר את הראייה או השמיעה שלו מהר יותר לאחר ניתוח לאסיק או לאחר השתלת שבלול, בהתאמה.
החידושים הללו יהפכו לחזקים הרבה יותר על ידי טכנולוגיות אחרות שיגיעו לשוק: מציאות רבודה וממשקי מוח-מחשב. עם זאת, כדי לממש את התועלת הפוטנציאלית של מערכות חושיות להורדה לפי דרישה, נצטרך למלא את הפערים הנוכחיים בכלי עבודה, כישרון ומימון.
ביצירה זו אסביר מהו neuroAI, כיצד הוא עשוי להתחיל להתפתח ולהתחיל להשפיע על חיינו, כיצד הוא משלים חידושים וטכנולוגיות אחרות, ומה נדרש כדי לדחוף אותו קדימה.
מה זה neuroAI?
NeuroAI היא דיסציפלינה מתפתחת המבקשת 1) ללמוד את המוח כדי ללמוד כיצד לבנות בינה מלאכותית טובה יותר ו-2) להשתמש בבינה מלאכותית כדי להבין טוב יותר את המוח. אחד מכלי הליבה של neuroAI הוא שימוש ברשתות עצביות מלאכותיות כדי ליצור מודלים ממוחשבים של תפקודי מוח ספציפיים. גישה זו התחילה ב-2014, כאשר חוקרים ב MIT ו קולומביה הראה שרשתות עצבים מלאכותיות עמוקות יכולות להסביר תגובות בחלק במוח שעושה זיהוי עצמים: קליפת המוח האינפרוטמפורלית (IT). הם הציגו מתכון בסיסי להשוואה בין רשת עצבית מלאכותית למוח. באמצעות מתכון זה וחזרה על בדיקות איטרטיביות על פני תהליכים מוחיים - זיהוי צורות, עיבוד תנועה, עיבוד דיבור, שליטה בזרוע, זיכרון מרחבי - מדענים בונים טלאים של מודלים ממוחשבים למוח.
מתכון להשוואת מוחות למכונות
אז איך בונים מודל NeuroAI? מאז הקמתו ב-2014, התחום פעל על פי אותו מתכון בסיסי:
1. אימון רשתות עצבים מלאכותיות בסיליקו לפתרון משימה, למשל לזיהוי אובייקטים. הרשת המתקבלת נקראת מותאמת למשימה. חשוב לציין, זה בדרך כלל כרוך באימון רק על תמונות, סרטים וצלילים, לא על נתוני מוח.
2. השווה את הפעלות הביניים של רשתות עצביות מלאכותיות מאומנות להקלטות מוח אמיתיות. ההשוואה נעשית באמצעות טכניקות סטטיסטיות כמו רגרסיה ליניארית או ניתוח דמיון ייצוגי.
3. בחר את המודל בעל הביצועים הטובים ביותר בתור המודל הטוב ביותר הנוכחי של אזורים אלה במוח.
ניתן ליישם את המתכון הזה עם נתונים שנאספו בתוך המוח מנוירונים בודדים או מטכניקות לא פולשניות כמו מגנטו-אנצפלוגרפיה (MEG) או הדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית (fMRI).
למודל neuroAI של חלק מהמוח יש שתי תכונות מפתח. זה בר חישוב: אנחנו יכולים להאכיל את המודל הממוחשב הזה בגירוי והוא יגיד לנו איך אזור במוח יגיב. זה גם ניתן להבדיל: זוהי רשת עצבית עמוקה שאנו יכולים לייעל באותו אופן שבו אנו מייעלים מודלים הפותרים זיהוי חזותי ועיבוד שפה טבעית. כלומר, מדעני מוח מקבלים גישה לכל הכלים העוצמתיים שהניעו את מהפכת הלמידה העמוקה, כולל מערכות טנסור אלגברה כמו PyTorch ו-TensorFlow.
מה זה אומר? עברנו מחוסר הבנה של נתחים גדולים מהמוח ליכולת להוריד דגמים טובים שלו תוך פחות מעשור. עם ההשקעות הנכונות, בקרוב יהיו לנו דגמים מצוינים של נתחים גדולים של המוח. מערכת הראייה הייתה הראשונה שעוצבה; מערכת השמיעה לא הייתה הרחק מאחור; ואזורים אחרים בוודאי יפלו כמו דומינו כאשר מדעני מוח חסרי פחד ממהרים לפתור את תעלומות המוח. מלבד סיפוק הסקרנות האינטלקטואלית שלנו - מניע גדול עבור מדענים! - חידוש זה יאפשר לכל מתכנת להוריד מודלים טובים של המוח ולפתוח אינספור יישומים.
תחומי יישום
אמנות ופרסום
נתחיל מהנחת היסוד הפשוטה הזו: 99% מהמדיה שאנו חווים היא דרך העיניים והאוזניים שלנו. ישנן תעשיות שלמות שניתן להסתכם במתן הפיקסלים והגוונים הנכונים לחושים הללו: אמנות חזותית, עיצוב, סרטים, משחקים, מוזיקה ופרסום הם רק חלק קטן מהם. כעת, לא העיניים והאוזניים שלנו עצמן מפרשות את החוויות הללו, שכן הן בסך הכל חיישנים: זה המוח שלנו שמבין את המידע הזה. מדיה נוצרת כדי ליידע, לבדר, להביא לרגשות רצויים. אבל לקבוע אם המסר בציור, צילום ראש מקצועי או מודעה מתקבל כמתוכנן הוא תרגיל מתסכל בניסוי וטעייה: בני אדם צריכים להיות בעניינים כדי לקבוע אם ההודעה מגיעה, וזה יקר וזמן- צורכת.
שירותים מקוונים בקנה מידה גדול מצאו דרכים לעקוף זאת על ידי אוטומציה של ניסוי וטעייה: מבחני A/B. גוגל מפורסמת בדק באיזה 50 גוונים של כחול להשתמש עבור הקישורים בדף התוצאות של מנוע החיפוש. לפי ה-Guardian, הבחירה הטובה ביותר גרמה לשיפורים בהכנסות מעל קו הבסיס של 200 מיליון דולר ב-2009, או בערך 1% מההכנסות של גוגל באותו זמן. נטפליקס מתאימה אישית את התמונות הממוזערות לצופה כדי לייעל את חווית המשתמש שלו. שיטות אלו זמינות לענקיות מקוונות עם תעבורה מסיבית, שיכולה להתגבר על הרעש הגלום בהתנהגות של אנשים.
מה אם נוכל לחזות איך אנשים יגיבו לתקשורת לפני שהם מקבלים נתונים? זה יאפשר לעסקים קטנים לבצע אופטימיזציה של החומרים והאתרים הכתובים שלהם למרות שיש להם משיכה מועטה מראש. NeuroAI מתקרבת יותר ויותר ליכולת לחזות כיצד אנשים יגיבו לחומרים חזותיים. למשל, חוקרים ב-Adobe עובדים על כלים לחזות ולהפנות תשומת לב חזותית באיורים.
חוקרים הדגימו גם עריכת תמונות כדי ליצור אותן יותר בלתי נשכח חזותית או אסתטית מְהַנֶה. זה יכול לשמש, למשל, כדי לבחור אוטומטית צילום ראש מקצועי המתאים ביותר לתמונה שאנשים רוצים להקרין מעצמם - מקצועי, רציני או יצירתי. רשתות עצביות מלאכותיות יכולות אפילו למצוא דרכים לתקשר מסרים בצורה יעילה יותר מאשר תמונות מציאותיות. ניתן לחקור את ה-CLIP של OpenAI כדי למצוא תמונות שמתואמות לרגשות. התמונה המותאמת בצורה הטובה ביותר למושג ההלם לא תהיה במקום ליד הצעקה של מונק.
במהלך השנה האחרונה, OpenAI ו-Google הפגינו רשתות אמנות יוצרת עם יכולת מרשימה ליצור תמונות פוטוריאליסטיות מהודעות טקסט. לא ממש הגענו לרגע הזה במוזיקה, אבל עם קצב ההתקדמות בדגמים גנרטיביים, זה בוודאי יקרה בשנים הקרובות. על ידי בניית מכונות שיכולות לשמוע כמו בני אדם, אולי נוכל לעשות דמוקרטיזציה של הפקת מוזיקה, ולתת לכל אחד את היכולת לעשות מה שמפיקים מוזיקליים מיומנים ביותר יכולים לעשות: להעביר את הרגש הנכון במהלך מקהלה, בין אם מלנכוליה או שמחה; ליצור תולעת אוזניים של מנגינה; או להפוך יצירה לריקוד שאין לעמוד בפניה.
ישנם לחצים עצומים בשוק לייעל מדיה אודיו-ויזואלית, אתרי אינטרנט ובמיוחד מודעות, וכבר אנו משלבים את neuroAI ואמנות אלגוריתמית בתהליך הזה. לחץ זה יוביל למעגל סגולה שבו neuroAI ישתפר ויועיל יותר ככל שיוצקו יותר משאבים ליישומים מעשיים. תופעת לוואי של זה היא שנקבל מודלים טובים מאוד של המוח שיהיו שימושיים הרבה מחוץ לפרסומות.
נגישות ועיצוב אלגוריתמי
אחד היישומים המרגשים ביותר של neuroAI הוא נגישות. רוב המדיה מיועדת לאדם ה"ממוצע", אך כולנו מעבדים מידע חזותי ושמיעתי בצורה שונה. 8% מהגברים, ו-0.5% מהנשים הם עיוורי צבעים אדום-ירוק, וכמות גדולה של מדיה אינה מותאמת לצרכיהם. ישנם מספר מוצרים המדמים עיוורון צבעים כיום, אך דורשים מאדם בעל ראיית צבעים תקינה לפרש את התוצאות ולבצע שינויים נדרשים. מיפוי צבע מחדש סטטי אינו עובד גם עבור צרכים אלה, מכיוון שחלק מהחומרים אינם משמרים את הסמנטיקה שלהם עם מיפוי צבע מחדש (למשל גרפים שהופכים קשים לקריאה). נוכל להפוך את היצירה של חומרים ואתרים בטוחים לעיוורון צבעים באמצעות שיטות neuroAI ששומרות על הסמנטיקה של גרפיקה קיימת.
דוגמה נוספת היא לעזור לאנשים עם לקויות למידה, כמו דיסלקציה, המשפיעות על עד 10% מהאנשים ברחבי העולם. אחת הבעיות הבסיסיות בדיסלקציה היא רגישות לצפיפות, שהוא הקושי לזהות צורות בעלות תכונות בסיסיות דומות, כולל אותיות סימטריות במראה כמו p ו-q. אן הרינגטון וארתורו דזה ב-MIT עובדים על מודלים של neuroAI שמדגמן את האפקט הזה ומקבלים כמה תוצאות מבטיחות מאוד. תארו לעצמכם לקחת דגמים של מערכת הראייה הדיסלקטית כדי לעצב גופנים שהם גם אסתטיים וגם קלים יותר לקריאה. עם הנתונים הנכונים על מערכת הראייה של אדם ספציפי, אנחנו יכולים אפילו להתאים אישית את הגופן לאדם ספציפי, שהראה הבטחה בשיפור ביצועי הקריאה. אלו שיפורים פוטנציאליים גדולים באיכות החיים שמחכים כאן.
בְּרִיאוּת
מדעני מוח רבים נכנסים לתחום בתקווה שהמחקר שלהם ישפיע לטובה על בריאות האדם, במיוחד עבור אנשים החיים עם הפרעות נוירולוגיות או בעיות נפשיות. אני מאוד מקווה ש-neuroAI יפתח טיפולים חדשים: עם מודל טוב של המוח, נוכל ליצור את הגירויים הנכונים כך שהמסר הנכון יגיע אליו, כמו שמפתח מתאים למנעול. במובן זה, ניתן ליישם את neuroAI בדומה לתכנון תרופות אלגוריתמי, אך במקום מולקולות קטנות, אנו מספקים תמונות וצלילים.
הבעיות הנגישות ביותר כוללות את הקולטנים של העיניים והאוזניים, שכבר מאופיינים היטב. מאות אלפי אנשים קיבלו שתלי שבלול, נוירו-תותבות אשר מעוררים חשמלית את שבלול האוזן, ומאפשרים לחירשים או כבדי שמיעה לשמוע שוב. שתלים אלה, המכילים כמה עשרות אלקטרודות, עשויים להיות קשים לשימוש בסביבות רועשות עם מספר רמקולים. מודל מוח יכול לייעל את דפוס הגירוי של השתל להגביר את הדיבור. מה שמדהים הוא שהטכנולוגיה הזו, שפותחה עבור אנשים עם שתלים, יכולה להיות מותאמת כדי לעזור לאנשים ללא שתלים להבין טוב יותר דיבור על ידי שינוי צלילים בזמן אמת, בין אם יש להם הפרעת עיבוד שמיעתי או שהם פשוט נמצאים לעתים קרובות בסביבות רועשות.
אנשים רבים חווים שינויים במערכות החישה שלהם במהלך חייהם, בין אם מדובר בהחלמה מניתוח קטרקט ובין אם מדובר בקוצר ראייה עם הגיל. אנו יודעים שאחרי שינוי כזה, אנשים יכולים ללמוד לפרש מחדש את העולם בצורה נכונה באמצעות חזרה, תופעה שנקראת למידה תפיסתית. ייתכן שנוכל למקסם את הלמידה התפיסתית הזו כך שאנשים יוכלו להחזיר את כישוריהם מהר יותר וביעילות רבה יותר. רעיון דומה יכול לעזור לאנשים שאיבדו את היכולת להזיז את גפיים בצורה נוזלית לאחר שבץ. אם נוכל למצוא את רצף התנועות הנכון כדי לחזק את המוח בצורה מיטבית, אולי נוכל לעזור לנפגעי שבץ להחזיר לתפקוד רב יותר, כמו ללכת בצורה זורמת יותר או פשוט להחזיק כוס קפה מבלי לשפוך. בנוסף לסיוע לאנשים לשחזר תפקודים גופניים שאבדו, אותו רעיון יכול לעזור לאנשים בריאים להגיע לביצועים תחושתיים שיא - בין אם הם שחקני בייסבול, קשתים או פתולוגים.
לבסוף, יכולנו לראות את הרעיונות הללו מיושמים לטיפול בהפרעות מצב רוח. הלכתי לתערוכות רבות של אמנות חזותית כדי להפיג את השעמום שלי במהלך המגיפה, וזה הרים את מצב הרוח שלי מאוד. אמנות חזותית ומוזיקה יכולים לרומם את רוחנו, וזוהי הוכחה לקונספציה שאנו עשויים להיות מסוגל לספק טיפולים להפרעות מצב רוח באמצעות החושים. אנו יודעים ששליטה בפעילות של חלקים ספציפיים במוח באמצעות גירוי חשמלי יכולה להקל על דיכאון עמיד לטיפול; אולי שליטה בפעילות המוח בעקיפין באמצעות החושים יכולה להראות השפעות דומות. על ידי פריסת מודלים פשוטים - פירות תלויים נמוך - המשפיעים על חלקים מובנים היטב של המוח, אנו נתחיל לגלגל את הכדור על בניית מודלים מורכבים יותר שיכולים לעזור לבריאות האדם.
הפעלת מגמות טכנולוגיות
ל- NeuroAI ייקח שנים רבות לאלף ולפרוס ביישומים, והיא יירטה מגמות טכנולוגיות מתפתחות אחרות. כאן אני מדגיש שתי מגמות במיוחד שיהפכו את neuroAI להרבה יותר חזק: מציאות רבודה (AR), שיכולה לספק גירויים בצורה מדויקת; וממשקי מוח-מחשב (BCI), שיכולים למדוד פעילות מוחית כדי לוודא שגירויים פועלים בצורה הצפויה.
מציאות רבודה
מגמה שתהפוך את יישומי neuroAI לחזקים הרבה יותר היא אימוץ משקפי מציאות רבודה. למציאות רבודה (AR) יש פוטנציאל להפוך לפלטפורמת מחשוב בכל מקום, מכיוון ש-AR משתלב בחיי היומיום.
ההשערה של מייקל אברש, המדען הראשי במעבדות Meta Reality, היא שאם תבנה משקפי AR בעלי יכולת מספיקה, כולם ירצו אותם. זה אומר לבנות משקפיים מודעים לעולם שיכולים ליצור אובייקטים וירטואליים נעולים בכל העולם; מסגרות קלות ואופנתיות, כמו זוג ריי-באנס; ולתת לך כוחות על מהחיים האמיתיים, כמו להיות מסוגלים אינטראקציה טבעית עם אנשים ללא קשר למרחק ו שיפור השמיעה שלך. אם אתה יכול לבנות את אלה - אתגר טכני עצום - משקפי AR יכולים לעקוב אחר מסלול דמוי אייפון, כך שלכולם יהיה אחד (או דפוק) 5 שנים לאחר ההשקה.
כדי להפוך את זה למציאות, מטה בילה 10 מיליארד דולר בשנה שעברה על מו"פ עבור metaverse. אמנם אנחנו לא יודעים בוודאות מה אפל זומם, אבל יש סימנים חזקים שהם עובדים על משקפי AR. אז יש גם דחיפה אדירה בצד ההיצע כדי לגרום ל-AR להתרחש.
זה יהפוך לזמין נרחב מכשיר תצוגה שהוא הרבה יותר חזק מהמסכים הסטטיים של היום. אם זה עוקב אחר המסלול של VR, בסופו של דבר ישולבו לו מעקב עיניים. משמעות הדבר היא דרך זמינה נרחבת להציג גירויים הרבה יותר מבוקרת ממה שניתן כיום, חלום עבור מדעני מוח. וסביר להניח שלמכשירים האלה יהיו יישומי בריאות מרחיקי לכת, כפי שסיפר מייקל אברש ב-2017, כגון שיפור ראייה באור נמוך, או לאפשר לאנשים לחיות חיים נורמליים למרות ניוון מקולרי.
המשמעות עבור neuroAI ברורה: נוכל לספק את הגירוי הנכון בצורה מבוקרת מאוד על בסיס מתמשך בחיי היומיום. זה נכון לראייה, ואולי פחות ברור לשמיעה, מכיוון שאנו יכולים לספק אודיו מרחבי. המשמעות היא שהכלים שלנו להביא לטיפולי neuroAI לאנשים עם בעיות נוירולוגיות או לשיפורי נגישות יהפכו לחזקים הרבה יותר.
BCI
עם צג ורמקולים מעולים, אנו יכולים לשלוט בכניסות העיקריות למוח במדויק. השלב הבא, החזק יותר בהעברת גירויים דרך החושים הוא לוודא שהמוח מגיב בצורה הצפויה דרך ממשק מוח-מחשב לקריאה בלבד (BCI). כך, נוכל למדוד את ההשפעות של הגירויים על המוח, ואם הם לא כצפוי, נוכל להתאים בהתאם במה שנקרא בקרה בלולאה סגורה.
שיהיה ברור, כאן אני לא מדבר על שיטות BCI כמו השבב של Neuralink או ממריצים של המוח העמוק שנכנסים לתוך הגולגולת; זה מספיק למטרות אלה כדי למדוד פעילות מוחית מחוץ לגולגולת, באופן לא פולשני. גם אין צורך לגרות ישירות את המוח: משקפיים ואוזניות הם כל מה שאתה צריך כדי לשלוט ברוב הקלט של המוח.
ישנם מספר BCIs לא פולשניים לקריאה בלבד הממוסחרים כיום או בצנרת שיכולים לשמש לבקרה בלולאה סגורה. כמה דוגמאות כוללות:
- EEG. אלקטרואנצפלוגרפיה מודדת את הפעילות החשמלית של המוח מחוץ לגולגולת. מכיוון שהגולגולת פועלת כמוליך נפח, ל-EEG יש רזולוציה טמפורלית גבוהה אך רזולוציה מרחבית נמוכה. אמנם זה הגביל את יישום הצרכנים למוצרי מדיטציה (מוזה) ויישומי נוירומרקטינג נישה, אני שורי לגבי כמה מהשימושים שלו בהקשר של שליטה בלולאה סגורה. EEG יכול להיות הרבה יותר חזק כאשר יש לאדם שליטה על הגירוי, מכיוון שניתן לתאם את הגירוי המוצג עם אות ה-EEG ולפענח את מה שאדם שם לב אליו (העלו שיטות פוטנציאליות). ואכן, NextMind, אשר ביצעה "קליק מוח" מבוסס EEG המבוסס על פוטנציאלים מתעוררים, נרכשה מאת Snap, שמייצרת כעת מוצרי AR. OpenBCI הוא תכנון לשחרר אוזניות המשלבות את חיישני ה-EEG שלה עם אוזניות ה-Aero היוקרתיות של Varjo. לא הייתי סופר EEG.
- fMRI. הדמיית תהודה מגנטית פונקציונלית מודדת את השינויים הקטנים בחמצון הדם הקשורים לפעילות עצבית. זה איטי, זה לא נייד, זה דורש חדר משלו וזה מאוד יקר. עם זאת, fMRI נותרה הטכנולוגיה היחידה שיכולה לקרוא באופן לא פולשני פעילות בעומק המוח בצורה מדויקת מבחינה מרחבית. ישנן שתי פרדיגמות שהן בוגרות למדי ורלוונטיות לשליטה עצבית בלולאה סגורה. הראשון הוא ביופידבק מבוסס fMRI. תת-תחום של fMRI מראה שאנשים יכולים לווסת את פעילות המוח שלהם על ידי הצגתה חזותית על מסך או אוזניות. השני הוא מיפוי קליפת המוח, כולל גישות כמו שדות קליטה של אוכלוסיה ו הערכת סלקטיביות ווקסל עם קטעי סרטים או פודקאסטים, המאפשרים להעריך כיצד אזורי מוח שונים מגיבים לגירויים חזותיים ושמיעתיים שונים. שתי השיטות הללו רומזות כי צריך להיות אפשרי להעריך כיצד התערבות neuroAI משפיעה על המוח ולכוון אותו להיות יעיל יותר.
- fNIRS. ספקטרוסקופיה פונקציונלית ליד אינפרא אדום משתמשת באור מפוזר כדי להעריך את נפח הדם המוחי בין משדר לקולטן. זה מסתמך על העובדה שהדם אטום ופעילות עצבית מוגברת מובילה לעיכוב בזרימת דם בנפח מוחי נתון (אותו עיקרון כמו fMRI). ל-NIRS קונבנציונלי יש רזולוציה מרחבית נמוכה, אבל עם שער זמן (TD-NIRS) ודגימת יתר מסיבית (טומוגרפיה אופטית מפוזרת), הרזולוציה המרחבית טובה בהרבה. בפן האקדמי, הקבוצה של ג'ו קלבר ב-WUSTL הדגימו פענוח של סרטים מקליפת המוח החזותית. בחזית המסחרית, קרנל הוא עכשיו ייצור ומשלוח של אוזניות TD-NIRS שהם הישגים מרשימים של הנדסה. וזה תחום שבו אנשים ממשיכים לדחוף וההתקדמות מהירה; הקבוצה הישנה שלי במטא הדגימה שיפור של פי 32 ביחס האות לרעש (שניתן לשנות את קנה המידה ל->300) בטכניקה קשורה.
- MEG. Magnetoencephalography מודדת שינויים קטנים בשדות מגנטיים, ובכך ממקמת את פעילות המוח. MEG דומה ל-EEG בכך שהוא מודד שינויים בשדה האלקטרומגנטי, אך אינו סובל מהולכת נפח ולכן יש לו רזולוציה מרחבית טובה יותר. MEG נייד שאינו דורש קירור יהיה מחליף משחק עבור BCI לא פולשני. אנשים מתקדמים עם מגנומטרים שאובים אופטית, ואפשר לקנות חיישני OPM בודדים בשוק הפתוח, מיצרנים כמו QuSpin.
בנוסף לטכניקות הידועות יותר הללו, כמה טכנולוגיות סוס אפל כמו הולוגרפיה דיגיטלית, טומוגרפיה פוטו-אקוסטית ואולטרסאונד פונקציונלי עלולות להוביל לשינויי פרדיגמה מהירים במרחב זה.
בעוד BCI לא פולשני בדרגת צרכן עדיין בחיתוליו, ישנם מספר לחצים בשוק סביב מקרי שימוש ב-AR שיהפכו את העוגה לגדולה יותר. אכן, בעיה משמעותית עבור AR היא השליטה במכשיר: אתה לא רוצה להסתובב עם בקר או למלמל למשקפיים שלך אם אתה יכול להימנע מכך. חברות די רציניות בפתרון הבעיה הזו, כפי שמעידה פייסבוק קונה CTRL+Labs ב2019, Snap רוכשת את NextMind, ו-Valve משתפת פעולה עם OpenBCI. לפיכך, אנו צפויים לראות BCI במימד נמוך מפותחים במהירות. BCIs בממדים גבוהים עשויים ללכת באותו מסלול אם הם מוצאים אפליקציה קטלנית כמו AR. ייתכן שהסוגים של יישומי neuroAI שאני תומך בהם כאן הם בדיוק מקרה השימוש הנכון עבור הטכנולוגיה הזו.
אם נוכל לשלוט בקלט לעיניים ולאוזניים, כמו גם למדוד את מצבי המוח במדויק, נוכל לספק טיפולים מבוססי neuroAI בצורה מפוקחת ליעילות מירבית.
מה חסר בשטח
מדע הליבה מאחורי יישומי NeuroAI מבשיל במהירות, וישנן מספר מגמות חיוביות שיגדילו את הישימות הכללית שלו. אז מה חסר כדי להביא יישומי neuroAI לשוק?
- כלי עבודה. תחומי משנה אחרים בתוך AI הרוויחו מאוד מארגזי כלים המאפשרים התקדמות מהירה ושיתוף תוצאות. זה כולל ספריות אלגברה של tensor כמו Tensorflow ו- PyTorch, סביבות אימון כמו OpenAI Gym ומערכות אקולוגיות לשיתוף נתונים ומודלים כמו 🤗 HuggingFace. מאגר מרכזי של מודלים ושיטות, כמו גם חבילות הערכה, שעשויות למנף נתוני סימולציה בשפע, ידחוף את התחום קדימה. כבר קיימת קהילה חזקה של ארגוני מדעי המוח בקוד פתוח, והם יכולים לשמש כמארחים טבעיים למאמצים אלה.
- כישרון. יש מספר קטן ונעלם של מקומות שבהם מחקר ופיתוח נעשים בצומת של מדעי המוח ובינה מלאכותית. אזור המפרץ, עם מעבדות בסטנפורד וברקלי, ואזור המטרו של בוסטון עם מעבדות רבות ב-MIT והרווארד יראו ככל הנראה את רוב ההשקעה מאקוסיסטם ההון סיכון הקיים. מרכז סביר שלישי הוא מונטריאול, קנדה, שהורם על ידי מחלקות מסיביות למדעי המוח במקגיל ואוניברסיטת מונטריאול, בשילוב עם המשיכה של מילה, מכון הבינה המלאכותית שנוסד על ידי חלוץ הבינה המלאכותית יושע בנג'יו. התחום שלנו ייהנה מתכניות דוקטורט מיוחדות ומרכזי מצוינות ב- neuroAI כדי להניע מסחור.
- מודלים חדשים של מימון ומסחור ליישומים רפואיים. ליישומים רפואיים יש דרך ארוכה למסחור, וקניין רוחני מוגן הוא בדרך כלל תנאי הכרחי להשגת מימון כדי להוריד סיכון השקעה בטכנולוגיה. חידושים מבוססי בינה מלאכותית ידועים כי קשה לרשום פטנט, ותוכנה כמכשיר רפואי (SaMD) רק מתחילה להגיע לשוק, מה שהופך את הדרך למסחור לא ברורה. נזדקק לכספים המתמקדים בחיבור של AI ומומחיות טכנולוגיה רפואית כדי לטפח את התחום המתהווה הזה.
בואו נבנה neuroAI
מדענים ופילוסופים תמהו כיצד פועל המוח מאז ומתמיד. כיצד יריעה דקה של רקמה, בשטח של מטר מרובע, מאפשרת לנו לראות, לשמוע, להרגיש ולחשוב? NeuroAI עוזרת לנו להתמודד עם השאלות העמוקות הללו על ידי בניית מודלים של מערכות נוירולוגיות במחשבים. על ידי סיפוק הצמא הבסיסי לידע - מה זה אומר להיות אנושי? - מדעני מוח גם בונים כלים שיכולים לעזור למיליוני אנשים לחיות חיים עשירים יותר.
פורסם ב-4 באוגוסט 2022
טכנולוגיה, חדשנות ועתיד, כפי שסיפרו הבונים אותו.
תודה על ההרשמה.
בדוק בתיבת הדואר הנכנס שלך לקבלת הערת קבלת פנים.
הצפיות המובעות ב"פוסטים" (כולל מאמרים, פודקאסטים, סרטונים ומדיה חברתית) הן אלה של האנשים המצוטטים בהם ואינן בהכרח הדעות של AH Capital Management, LLC ("a16z") או החברות המסונפות שלה בהתאמה. מידע מסוים הכלול כאן התקבל ממקורות צד שלישי, כולל מחברות פורטפוליו של קרנות המנוהלות על ידי a16z. למרות שנלקחה ממקורות האמינים כאמינים, a16z לא אימתה מידע כזה באופן עצמאי ואינה מציגה מצגים לגבי הדיוק המתמשך של המידע או התאמתו למצב נתון.
תוכן זה מסופק למטרות מידע בלבד, ואין להסתמך עליו כייעוץ משפטי, עסקי, השקעות או מס. עליך להתייעץ עם היועצים שלך באשר לעניינים אלה. הפניות לניירות ערך או לנכסים דיגיטליים כלשהם נועדו למטרות המחשה בלבד, ואינן מהוות המלצת השקעה או הצעה לספק שירותי ייעוץ השקעות. יתר על כן, תוכן זה אינו מכוון ואינו מיועד לשימוש על ידי משקיעים או משקיעים פוטנציאליים כלשהם, ואין להסתמך עליו בשום פנים ואופן בעת קבלת החלטה להשקיע בקרן כלשהי המנוהלת על ידי a16z. (הצעה להשקעה בקרן a16z תתבצע רק על ידי מזכר ההנפקה הפרטית, הסכם המנוי ותיעוד רלוונטי אחר של כל קרן כזו ויש לקרוא אותה במלואה). המתוארים אינם מייצגים את כל ההשקעות בכלי רכב המנוהלים על ידי a16z, ואין כל ודאות שההשקעות יהיו רווחיות או שלהשקעות אחרות שיבוצעו בעתיד יהיו מאפיינים או תוצאות דומות. רשימה של השקעות שבוצעו על ידי קרנות המנוהלות על ידי אנדריסן הורוביץ (למעט השקעות שעבורן המנפיק לא נתן אישור ל-a16z לחשוף לציבור וכן השקעות בלתי מוקדמות בנכסים דיגיטליים הנסחרים בבורסה) זמינה בכתובת https://a16z.com/investments/.
תרשימים ותרשימים המסופקים בתוכם מיועדים למטרות מידע בלבד ואין להסתמך עליהם בעת קבלת החלטת השקעה כלשהי. ביצועי העבר אינם מעידים על תוצאות עתידיות. התוכן מדבר רק נכון לתאריך המצוין. כל תחזיות, הערכות, תחזיות, יעדים, סיכויים ו / או דעות המובעים בחומרים אלה עשויים להשתנות ללא הודעה מוקדמת ועשויים להיות שונים או מנוגדים לדעות שהביעו אחרים. בבקשה תראה https://a16z.com/disclosures למידע חשוב נוסף.
