Ученые смогли прочесть мысли человека — ограниченный набор, но с очень высокой точностью
7 минут
София Жаботинская

Ученые смогли прочесть мысли человека — ограниченный набор, но с очень высокой точностью

4.2

Еще один шаг на пути к точному распознаванию мыслей исследователи сделали, используя нейросети и опираясь на метод электрокортикограммы. Ошибки составили всего 3%.

схема распознавания
Схема распознавания — от сигнала в мозгу до слов, выданных нейросетью /© Nature Neuroscience (2020)

Команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Франциско опубликовала в журнале Nature Neuroscience статью, которая посвящена использованию систем ИИ при расшифровке вербальных мыслей человека.

Расшифровка мыслей человека — сложная проблема как с этической точки зрения, так и с технической. Кроме возможности попадания в разум преступников и террористов, а также потенциального тотального контроля за гражданами — одного из классических антиутопических сценариев, к воплощению которого мы сейчас, возможно, близки как никогда, — чтение мыслей может помочь людям с нарушениями речи и двигательной активности.

Распознавание, над которым сегодня работают ученые, чаще всего построено на считывании электрической активности мозга в процессе обработки стимула. Снятую с помощью ЭЭГ или родственных методов информацию обрабатывают нейросети, и впоследствии в теории они должны распознать, о чем человек думает.
Есть несколько ключевых проблем, таких как ограниченность стимулов, которые нейросеть может систематизировать и потом уловить, тот факт, что пока не удается сделать так, чтобы она распознавала схожие, но не точно такие же стимулы, которые были предъявлены в учебной выборке, а также малая точность угадываний.

ЭЭГ — неинвазивный способ снятия сигналов (с помощью шапочки, надеваемой на голову испытуемого), и он менее точен, чем электрокортикограмма, при использовании которой электроды снимают данные прямо с коры мозга. Второй способ точнее, но из-за инвазивности область применения не слишком широка. Однако в случае с людьми, у которых речь нарушена из-за вмешательств на головном мозге, травм или после инсульта, его использование вполне возможно, а кроме того, полученные учеными результаты помогут продвинуться вперед и могут быть использованы для дальнейших шагов.

В новой работе исследовательская группа покорила новую вершину: их система смогла расшифровывать целые предложения, при этом с высокой точностью. Более совершенная, чем предыдущие, нейросеть была протестирована на четырех женщинах с эпилепсией, каждая из которых уже была оснащена имплантированными в мозг электродами для мониторинга состояния.

Исследователи при помощи электродов снимали показания активности коры в разных частях мозга, в то время как женщины читали предложения из выборки, которую им дали ученые, вслух. Каждое предложение зачитывалось дважды: сначала для обучения нейросети, затем для тестирования.

После обработки сигналов первая нейросеть (энкодер) создавала на их основе абстрактную репрезентацию, кодируя для своего «внутреннего использования». С этой репрезентацией работала вторая нейросеть (декодер), которая переводила входные данные в отдельные слова. Используя обучение сразу на нескольких людях и дополнительный набор предложений, авторы добились высоких результатов, а также уверенности в том, что не впали в классическую ошибку, при которой нейросеть просто копирует учебную выборку.

Исследователи обнаружили, что в их системе вероятность ошибки в лучшем случае составляет всего 3%. Но они подчеркивают, что нейросети работали с очень ограниченным словарным запасом, состоящим всего 30 и 50 предложений соответственно в двух выборках — это намного меньше, чем словарь обычного человека, способного распознать сотни тысяч слов. Тем не менее, как отмечают ученые, для человека, который не способен говорить, это могло бы стать настоящим чудом и огромными возможностями.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 18:07
10 минут
София Жаботинская

Таковы итоги первой фазы клинических испытаний, проведенных исследователями из Китая. Ученые уже развернули вторую фазу тестов, результаты которой станут известны через шесть месяцев.

Вчера, 20:43
5 минут
София Жаботинская

Вирусы, живущие в клетках протобактерий SAR11, могут помогать разным штаммам этих микроорганизмов обмениваться генетическим материалом и получать конкурентное преимущество.

6 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Предназначенный для отработки технологий космического корабля Starship аппарат SN4 взорвался после проведения огневых испытаний нового метанового двигателя.

Позавчера, 08:19
4 минуты
София Жаботинская

Внутрикорабельные костюмы членов экипажа Crew Dragon неудобны и выдерживают меньшие перегрузки, чем российские аналоги.

27 мая
37 минут
Александр Березин

После очень долгого перерыва США вновь пытаются запустить человека в космос своими силами. Но если с ракетами и кораблем у них сейчас все лучше, чем у стран-конкурентов, то со скафандрами не все так гладко. Они заметно неудобнее и тяжелее — что приводит к большим проблемам, вплоть до отваливающихся ногтей на пальцах астронавтов. Почему так вышло — в интервью Naked Science рассказал конструктор скафандров Николай Моисеев.

25 мая
4 минуты
София Жаботинская

Создатели препарата добровольно ввели себе собственную разработку и, как сообщает руководитель центра имени Гамалеи, добились успеха.

14 мая
6 минут
София Жаботинская

Две-три чашки кофе в день обеспечивают уменьшение как подкожного, так и висцерального жира у женщин — по сравнению с теми, кто пьет кофе реже или не пьет совсем.

18 мая
47 минут
Александр Березин

«Новая газета» обратила внимание, что в статистике столицы — эпицентра коронавирусной эпидемии в России — в апреле 2020 года виден аномальный всплеск смертей. Он в разы превышает официальные цифры гибели людей от Covid-19. Власти опять скрывают? Naked Science внимательно присмотрелся к ситуации и обнаружил, что дело совсем в другом факторе, никак не связанном с новой болезнью. Рассказываем, о чем речь.

2 мая
40 минут
Александр Березин

Криптовалюты защищены от инфляции, обесценивающей даже доллар всемеро за полвека. Их второе поколение – пока состоящее из одного только дуровского грама – еще и сможет быть повседневным средством платежей, что недоступно для биткойна. Вроде бы, все хорошо, но на самом деле внедрение конкретно этой новой технологии обещает большие потрясения всем экономикам мира. Если, конечно, Штаты не остановят этот чрезмерно амбициозный проект. Попробуем разобраться, какой из этих вариантов вероятнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: