Представете си реалност, в която компютрите могат да визуализират това, което мислите и сънувате.
Звучи ли невероятно?
Знайте, че сме много близо до това да се превърне в реалност благодарение на учените от университета Киото, Япония.
Още в края на декември 2017 година Гуохуа Шен, Томоясу Хорикава, Кей Маджима и Юкиясу Камитани публикуваха резултатите от последните си изследвания върху използването на изкуствен интелект за декодиране на мисли в научната платформа BioRxiv.
Машинното обучение преди това е било използвано за изследване на мозъчни сканирания (ЯМР или ядрено-магнитен резонанс) и генериране на визуализации на това, което човек мисли, когато се отнася до прости, двоични изображения като черно-бели букви или прости географски фигури (както е показано на фигура 2 тук ).
Но учените от Киото разработиха нови техники за „декодиране“ на мисли с помощта на дълбоки невронни мрежи (изкуствен интелект). Новата техника позволява на учените да декодират по-сложни „йерархични“ изображения, които имат множество слоеве цвят и структура, като картина на птица или мъж, носещ каубойска шапка, например.
Дълбока реконструкция на изображение – Естествени изображения (виждани изображения), GIF версия:
Deep image reconstruction: Natural images (seen images), GIF version
В продължение на 10 месеца, на трима субекта бяха показани естествени изображения (като снимки на птица или човек), изкуствени геометрични фигури и азбучни букви за различни периоди от време.
В някои случаи мозъчната активност е измерена, докато субектът гледа едно от 25 изображения. В други случаи се регистрира след това, когато субектите бяха помолени да помислят за изображението, което им е било показано преди това.
След като мозъчната активност беше сканирана, компютърът направи обратно инженерство (или „декодира“) информацията, за да генерира визуализации на мислите на субектите.
Диаграмите, вградени по-долу, показват резултатите, реконструирани от компютъра за субекти, чиято активност е регистрирана, докато са гледали естествени изображения и изображения на букви.
Какво се случва към днешна дата?
Днес изкуствения интелект (AI) се е развил доста. И да, изкуственият интелект, най-вероятно може да чете мислите ви, ако сте свързани към фЯМР машина (функционален ядрено магнитен резонанс) и тя е обучена как обработвате визуална информация.
Отново учени от университета в Осака в Япония са открили, че изкуственият интелект може да бъде обучен да реконструира изображения с висока разделителна способност от дейността на човешкия мозък, събрани от ЯМР сканирания, които имат поразителна прилика с изходното изображение, показвано на участниците с 80% точност.
Изследването на Ю. Такаги и Шинджи Нишимото описва как те са използвали модела за дълбоко обучение Stable Diffusion, за да изобразят изображенията от главите на хората в реконструкции на AI, използвайки данни от фЯМР.
Изследването използва функционален магнитен резонанс (fMRI) за картографиране на мозъчната активност, разглеждайки малки промени в кръвния поток, които показват кога определени части на мозъка работят.
Като показвате на хората снимки, докато се подлагат на fMRI сканиране, частите от мозъка, които „светват“ в отговор на различни изображения, могат да бъдат идентифицирани. Тези различни отговори се нанасят във формат, който е познат на съществуващите генеративни модели на изображения и след това може да се използва за генериране на нови изображения.
Обучаване на AI
За да се обучи AI, на всеки участник бяха показани 10 000 изображения, докато беше в фЯМР. Това се повтаря три пъти и получените данни от ЯМР се подават на компютър, за да може да научи как мозъкът на всеки участник обработва изображенията.
Интересното е, че изкуственият интелект беше по-добър в „разчитането“ на мозъчната активност на някои хора, отколкото на други.
Лявата колона показва оригиналните изходни изображения, докато другите колони показват реконструкциите на AI от данни за ЯМР на различни индивиди. ТАКАГИ И НИШИМОТО, УНИВЕРСИТЕТ В ОСАКА/НАБОР ОТ ДАННИ ОТ КОНСОРЦИУМА COCO
Въпреки тези разлики, в повечето случаи има ясни прилики между обектите, цветовите схеми и композициите на всяко изображение, показано на участниците, и получената реконструкция от AI.
Такаги, асистент в университета в Осака и съавтор на статията, каза, че са останали силно изненадани от резултатите от тяхното изследване.
„Най-интересната част от нашето изследване е, че дифузионният модел – така нареченият изкуствен интелект за генериране на изображения, който не е създаден, за да разбере мозъка – предсказва мозъчната дейност добре и може да се използва за реконструиране на визуални преживявания от мозъка, “, каза той.
Какво показа проучването?
В проучването AI успя да види какво виждат участниците, като анализира мозъчната им дейност. Но Такаги каза, че тази техника теоретично може да се използва за сглобяване на изображения направо от въображението на човек.
„Когато виждаме неща, визуалната информация, уловена от ретината, се обработва в мозъчна област, наречена зрителна кора, разположена в тилния лоб“, каза той. „Когато си представяме изображение, подобни области на мозъка се активират. Ето защо е възможно да приложим нашата техника към мозъчната активност по време на въображение, но в момента не е ясно колко точно можем да декодираме такава дейност.“
Тагаки каза, че тази технология може потенциално да се използва при разработването на интерфейси мозък-машина в клиничен и творчески контекст.
Следователно има вълнуващи възможности за творци с физически увреждания, които исторически са били изключени от използването на творчески инструменти, които може да изискват определени двигателни способности.
Рисковете
Въпреки това, опасностите от този инструмент са огромни – и всеки риск се изостря за уязвимите общности, като тези с увреждания.
Както виждаме тук, тези данни могат да бъдат използвани за буквално реконструиране на вътрешни, лични мисли!
В ръцете на грешни хора, тези данни биха позволили безпрецедентно ниво на наблюдение на самите мисли в мозъка на човек. Въпреки че технологичните резултатите може да са привлекателни, трудно е да си представим, че биха си стрували за да споделите вашите интимни данни.
Заключение
Понастоящем генерирането на изображения от мозъчната дейност на човек е както скъпо, така и времеемко. Към този момент работата в тази област все още е силно фокусирана върху изследванията, но Тагаки каза, че проучването е интересна демонстрация на приликите и разликите между начина, по който AI и човешкия мозък интерпретират света.
Споделете тази статия
Как актуализираме тази статия:
Непрекъснато следим за налична нова информация и актуализираме нашите статии.
