Ученые смогли прочесть мысли человека — ограниченный набор, но с очень высокой точностью — Naked Science
6 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.
4 часа назад
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

28 ноября
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

29 ноября
53 минуты
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

4 часа назад
7 минут
Василий Парфенов

История с загадочным артефактом в американском штате Юта становится все запутаннее. Мало того, что, вопреки всем предосторожностям властей, «монолит» нашли любопытные граждане, так его еще украли. А недавно стало известно об аналогичной находке в Европе — на территории археологического памятника в Пятра-Нямце, Румыния.

28 ноября
5 минут
Илья Ведмеденко

В состав Черноморского флота включили новый патрульный корабль проекта 22160 — «Павел Державин».

29 ноября
53 минуты
Александр Березин

Ровно 208 лет назад русские войска разгромили армию Наполеона при Березине. Часто говорят, что отступление французской Великой армии из Москвы было чередой ее неудач и русских успехов. Однако реальность оказалась заметно сложнее: де-факто русские войска понесли большие неоправданные потери, а общим итогом кампании стало бегство Наполеона из России, но не его пленение, почти неизбежное в тех условиях. Наиболее вероятной причиной всех этих проблем было особое геополитическое видение ситуации одним человеком — Михаилом Кутузовым. Рассказываем, почему он не хотел побеждать Наполеона и сколько жизней за это заплатила наша страна.

14 ноября
34 минуты
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

22 ноября
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

24 ноября
7 минут
Мария Азарова

Попадание патогена в эпителий слизистой дыхательных путей и захват вирусом бокаловидных клеток приводит к нарушению слизистого барьера. Из-за уменьшения количества муцина снижается не только обонятельная чувствительность, но и возникают неприятные ощущения в носу и рту, в том числе сухость.

[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: