Здатність розшифровувати мозкові хвилі може допомогти пацієнтам, які втратили здатність говорити, знову спілкуватися, і, зрештою, може надати людям нові способи взаємодії з комп’ютерами. Тепер дослідники Meta показали, що вони можуть визначити, якими словами хтось є слух використання записів неінвазивного сканування мозку.
Наша здатність досліджувати людина Мозкова діяльність значно покращилася за останні десятиліття, оскільки вчені розробили різноманітні технології інтерфейсу мозок-комп’ютер (BCI), які можуть відкрити вікно в наші думки та наміри.
Найбільш вражаючі результати отримані завдяки інвазивним записуючим пристроям, які імплантують електроди безпосередньо в мозку gray матерія, поєднана з AI які можуть навчитися інтерпретуватиt сигнали мозку. В останні роки це маде це можливо розшифрувати цілі речення від чиєїсь нейронної активності з 97-відсотковою точністю, і спробували перекласти рукописні рухи безпосередньо в тексті на швидкостях, порівняннихперейти до текстових повідомлень.
Але необхідність імплантувати електроди в чийсь мозок має очевидні мінуси. Ці ризиковані процедури виправдані лише з медичної точки зору для пацієнтів, які потребують запису мозку для вирішення інших медичних проблем, таких як епілепсія. І нейронні зонди з часом руйнуються, що підвищує перспективу їх регулярної заміни.
Ось чому дослідники дослідницького відділу штучного інтелекту компанії Meta вирішили дослідити, чи можуть вони досягти подібних цілей, не вимагаючи небезпечної хірургії мозкур. У папері опубліковано на сервері підготовки до друку ArXiv, команда повідомила, що вони розробили систему штучного інтелекту, яка може передбачити, які слова хтось слухає, на основі активності мозку, записаної за допомогою неінвазивних інтерфейси мозок-комп’ютер.
"Очевидно, що вставляти електрод у чийсь мозок надзвичайно інвазивно», – Джин Ремі Кінг, науковий співробітник лабораторії Facebook Artificial Intelligence Research (FAIR), сказав ЧАС. "Тому ми хотіли спробувати використовувати неінвазивні записи активності мозку. І мета полягала в тому, щоб створити систему штучного інтелекту, яка могла б декодувати реакції мозку на розмовні історії».
Дослідники спиралися на чотири вже існуючі набори даних про мозкову діяльність, зібрані у 169 людей, які прослуховували записи розмов людей. Кожного добровольця записували за допомогою магніто-енцефалографії (МЕГ) або електроенцефалографії (ЕЕГ), які використовують різні типи датчиків для визначення електричної активності мозку ззовні черепа.
Їхній підхід передбачаєd поділ мозку та аудіоданих на три-фрагменти другої довжини та подача їх у нейронну мережу, яка потім переглядаєed для візерунків, які cОулд з'єднати два. Після багатогодинного навчання штучного інтелекту цими даними вони перевірили його на раніше невідомих даних.
Система продемонструвала найкращі результати на одному з наборів даних MEG, де вона досягла точності 10 відсотка в топ-72.5. Це означає, що коли він оцінив 10 слова з найвищою ймовірністю пов’язування із сегментом хвилі мозку, правильне слово було там 72.5 відсотків часу.
Це може звучати не дуже добре, але важливо пам’ятати, що це був вибір із потенційного словникового запасу 793 слова. Система набрала 67.2 відсотка на іншому наборі даних MEG, але виявилася гіршою на наборах даних ЕЕГ, потрапивши в топ-10 точністю лише 31.4 і 19.1.
Зрозуміло, що до практичної системи ще далеко, але це значний прогрес у складній проблемі. Неінвазивні BCI мають набагато гірше співвідношення сигнал/шум, тому розшифрувати нейронну активність у такий спосіб складно, але в разі успіху це може призвести до набагато більш широкого застосування технології.
Однак не всі впевнені, що цю проблему можна вирішити. Про це розповів Томас Нопфель з Імперського коледжу Лондона New Scientist що спроба дослідити думки за допомогою цих неінвазивних підходів була як "намагаючись передавати HD-фільм через старомодні аналогові телефонні модеми», і поставив під сумнів, чи такі підходи коли-небудь досягнуть практичного рівня точності.
Такі компанії, як Neuralink Ілона Маска, також роблять ставку на те, що ми зрештою подолаємо свою гидливість щодо інвазивних підходів, оскільки технологія вдосконалюється, відкриваючи двері для звичайних людей, які можуть отримати імплантати мозку.
Але дослідження команди Meta знаходяться на дуже ранніх стадіях, і є багато можливостей для вдосконалення. І комерційні можливості для тих, хто може зламати неінвазивне сканування мозку, ймовірно, забезпечать багато мотивації спробувати.
