Ученые смогли прочесть мысли человека — ограниченный набор, но с очень высокой точностью — Naked Science
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.
8 часов назад
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

Позавчера, 21:42
8 минут
Мария Азарова

Блокирование рецептора, который помогает сохранять энергию в условиях голода, назвали ключом к более безопасным профилактике и лечению ожирения, вызванного неправильным образом жизни.

Позавчера, 16:37
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из США выявили ряд подводных камней, связанных с повторным использованием мобильных номеров. Такие вещи могут нести в себе угрозу безопасности, связанную с захватом аккаунтов, фишинговыми и спам-атаками и даже препятствиями для регистрации в онлайн-сервисах.

Позавчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: