4,6 тыс

ИИ научился читать мысли по данным томографии

❋ 5.8

Аналогичная ChatGPT нейросеть впервые смогла реконструировать мысли человека без использования инвазивных электродов, но только если он сам этого хочет.

Александр Хат и его коллеги отправляют одного из своих подопытных в томограф
Александр Хат и его коллеги отправляют одного из своих подопытных в томограф / ©Nolan Zunk, University of Texas at Austin

Ученые из Техасского университета в Остине представили «семантический декодер» — систему, которая использует языковую модель для анализа снимков МРТ и «расшифровки» мыслей. В отличие от прошлых аналогичных проектов, она не требует снимать данные об активности нейронов с помощью электродов, которые приходится имплантировать в мозг. Декодеру достаточно снимков, сделанных обычным томографом. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Nature Neuroscience.

Функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) позволяет определять активность нейронов головного мозга по усилению тока крови, который необходим для снабжения их кислородом. Томограф получает высококачественные снимки с высоким разрешением, однако с частотой лишь около десяти секунд. За это время — вслух или мысленно — человек успевает произнести около 20 слов. Именно поэтому для интерпретации данных фМРТ потребовалось привлечь крупномасштабную языковую модель-трансформер, подобную знаменитым системам Bard от Google или ChatGPT от OpenAI.

Александр Хат (Alexander Huth) и его коллеги обучали нейросеть на данных фМРТ трех добровольцев, активность мозга которых отслеживали по 16 часов, во время чтения аудиокниг. В результате модель смогла определять нейронные паттерны, активирующиеся в ответ на разные последовательности слов, а не каждое слово по отдельности. Иначе говоря, «семантический декодер» реконструирует скорее общий смысл мыслей, а не точное содержание, слово за словом.

Слева — примеры текстов, которые слушали добровольцы, справа — результаты расшифровки их мозговой активности нейросетью. Голубым выделены точно совпадающие фрагменты, фиолетовым — совпадающие по смыслу, красным — ошибки в реконструкции нейросети
Слева — примеры текстов, которые слушали добровольцы, справа — результаты расшифровки их мозговой активности нейросетью. Голубым выделены точно совпадающие фрагменты, фиолетовым — совпадающие по смыслу, красным — ошибки в реконструкции нейросети / ©University of Texas at Austin

Тем не менее точность этой работы оказывается довольно приличной для неинвазивного метода, не способного регистрировать активность отдельных нейронов и в реальном времени. Например, фраза «Я еще не получил водительские права» превращается в «Она еще не начала учиться водить».

Более того, ИИ с успехом справлялся с такой расшифровкой и в более сложных обстоятельствах: например, если человек мог слышать одновременно два текста, но мысленно концентрировался только на одном из них или просто про себя проговаривал фразы. Даже при демонстрации видеороликов (без звука) активность нейронов, зарегистрированная фМРТ, позволила нейросети реконструировать последовательность событий на записи.

Впрочем, опасаться поголовного и бесконтрольного чтения мыслей с помощью ИИ пока не стоит. Во-первых, система должна отдельно обучаться на данных томографии каждого человека индивидуально. Во-вторых, подопытный должен фокусироваться на соответствующих мыслях, активно помогая нейросети: без этого она работать не способна. В случаях, когда подопытных просили намеренно отвлекаться, ИИ продемонстрировал крайне низкую точность расшифровки фМРТ. Однако в медицине — например, для помощи парализованным пациентам, которые остаются в сознании — декодер может оказаться исключительно полезным.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Дзен и в последнюю очередь на VK
Предстоящие мероприятия
22 сентября, 08:31
Марк Чернов

Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.

22 сентября, 15:41
Татьяна Зайцева

Инфекции, которые могут передаваться от матери к плоду, связаны с повышенным риском развития аутизма и умственной отсталости у ребенка. Таковы результаты крупнейшего исследования в этой области, основанного на данных, охватывающих почти четыре миллиона человек.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 09:24
Елизавета З.

Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.

21 сентября, 16:52
Редакция Naked Science

Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?

21 сентября, 16:53
Елизавета З.

«Яндекс» опубликовал в открытом доступе Alice AI Foundation LLM — претрейн-версию новой большой языковой модели, которую разработчики обучили полностью с нуля. Она хорошо справляется с рассуждениями и задачами по программированию, а качество ответов на русском языке опережает многие зарубежные аналоги. В первую очередь это касается задач на знание фактов, интересных русскоязычной аудитории. Модель обошла даже более крупные опенсорс-модели, при этом для ее интерфейса не нужны большие вычислительные мощности. Свободная лицензия Apache 2.0. позволяет задействовать ее как в исследовательских, так и в коммерческих проектах.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
D M
02.05.2023
все, началось