• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.09.2022
Сергей Васильев
922

Нейросеть научили распознавать активность зрительной коры собак

5.7

Специальные тренировки подготовили собак к долгому спокойному лежанию в томографе. Это позволило собрать уникальные данные об активности их мозга в ответ на зрительные стимулы и научить ИИ распознавать ее.

Дейзи в аппарате МРТ
Дейзи в аппарате МРТ / ©Emory Canine Cognitive Neuroscience Lab / Автор: Иван Беляев

За последние годы мы не раз слышали о том, как нейросети учатся «читать мысли» человека. Для этого используют снимки МРТ, которые отражают активность мозга в тот или иной момент времени. Если человеку показывать изображение дома, работают одни нейронные паттерны, если лица — другие. Разница в этих паттернах зачастую почти незаметна, но набрав достаточное количество таких данных, можно научить нейросеть замечать ее. Это и позволяет «читать мысли», восстанавливая исходный образ по его «отражению» в активности мозга.

Но одно дело люди, и совсем другое — животные, которых трудно заставить подолгу неподвижно лежать внутри аппарата МРТ. До сих пор для их томографии приходится использовать седативные и снотворные средства, что затрудняет сбор данных о бодрствующем мозге и его активности. Чтобы решить эту проблему, команда профессора Университета Эмори Грегори Бернса (Gregory Berns) уже много лет разрабатывает собственную методику тренировки собак, которая обучает тех спокойно ждать, находясь в томографе.

Благодаря этому еще несколько лет назад ученые впервые получили МРТ-изображения мозга не седированных и не ограниченных в движениях собак. А в своей новой работе ученые пошли еще дальше и впервые дополнили такую томографию нейросетями для «чтения мыслей». Эксперименты показали интересные различия в работе зрительной коры людей и собак. Об этом Бернс и его соавторы рассказывают в статье, опубликованной в The Journal of Visualized Experiments.

Кадр из 30-минутной видеозаписи, подготовленной для эксперимента с собаками / ©Emory Canine Cognitive Neuroscience Lab

Опыты проводили с парой предварительно обученных собак Дейзи и Бубо. Пока те лежали в томографе, им несколько раз показывали 30-минутные ролики с соответствующими записями: собаки бегающие, играющие с людьми и гоняющие птиц, проезжающие автомобили, кошки и т.п. Ролики были размечены, что позволило связать активность мозга в разные моменты времени с теми объектами и действиями, которые показывались на видео. Кроме того, ученые получили данные МРТ для Дейзи и Бубо в разных бодрствующих состояниях без просмотра видео. В качестве контроля аналогичные опыты были проведены и на людях-добровольцах.

Собранные данные использовали для подготовки модели машинного обучения. В итоге она смогла по данным МРТ определять объекты и действия, которые видел человек, с точностью до 99 процентов. Но вот в случае собак результат оказался совсем иным: правильно распознавать действия по МРТ нейросеть научилась в 75-88 процентах случаев, а надежно идентифицировать объекты так и не смогла.

«Мы, люди, весьма объектно-ориентированы, — говорит профессор Бернс. — В английском языке существительных в десять раз больше, чем глаголов, поскольку мы несколько одержимы предметами и их названиями. Но собаки, похоже, куда меньше озабочены тем, кого и что они видят, а сконцентрированы на происходящем действии». Можно заметить, что такой вывод можно сделать и исходя из устройства зрения этих животных. В целом оно намного хуже человеческого, зато собаки лучше нас замечают движение.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 12:00
НИУ ВШЭ

Международная команда исследователей с участием ученых из НИУ ВШЭ изучила, как люди, владеющие двумя языками (билингвы), ассоциируют время с пространством. Оказалось, что и в первом, и во втором языке они связывают прошлое с левой частью пространства, а будущее — с правой. При этом чем выше уровень владения вторым языком, тем сильнее выражена эта связь.

Сегодня, 07:01
Татьяна

Неандертальцы процветали сотни тысяч лет в очень сложных, меняющихся условиях. Ключ к пониманию их способностей — диета. Важно выяснить, чем и как питалась эта ветвь людей. Установлено, что они охотились на крупных животных, а вот мелкая дичь под вопросом. Чтобы внести ясность, ученые приготовили птицу с использованием кремневых отщепов и углей.

Позавчера, 20:03
Андрей

Человек множеством способов загрязняет природу вокруг себя, преимущественно воду. В Мировой океан попадают как отходы с производств, так и тонны пластикового мусора. Все это способно отравлять жизнь морских животных, особенно редких вроде акул. Одним из малоизученных токсичных источников можно назвать наркотики, в частности кокаин. Случайное употребление этого вещества акулами раньше только предполагали, но теперь бразильские биологи нашли прямые доказательства.

22 июля
Татьяна

Исследуя глубоководные сообщества в районе Тихого океана, богатом железомарганцевыми конкрециями, ученые из Великобритании неожиданно обнаружили новый источник кислорода. Теперь они опасаются, что разработка этих месторождений может нарушить сложившиеся экосистемы.

Позавчера, 12:00
НИУ ВШЭ

Международная команда исследователей с участием ученых из НИУ ВШЭ изучила, как люди, владеющие двумя языками (билингвы), ассоциируют время с пространством. Оказалось, что и в первом, и во втором языке они связывают прошлое с левой частью пространства, а будущее — с правой. При этом чем выше уровень владения вторым языком, тем сильнее выражена эта связь.

22 июля
Татьяна

Врачи давно знают, что во время каникул и праздников растет число пациентов с нарушениями работы сердца. Причина — в неумеренном пьянстве. Две группы ученых показали, как спиртное вызывает мерцательную аритмию, а также предупредили о рисках для женщин, принимающих гормональную заместительную терапию.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно