Naučni proboj u čitanju misli: izmišljanje naprava koje svako može kupiti

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-16 15:59

Inženjeri sa Instituta za proučavanje više nervne aktivnosti uspeli su da naprave sistem koji misli prevodi u razumljiv i prepoznatljiv govor. Kontrolirajući nečiju moždanu aktivnost, tehnologija rekonstruiše misli u riječi.

Ovaj naučni proboj, zajedno sa snagom AI i sintisajzera govora, otvara novu eru u interakciji između kompjutera i mozga. Naravno, to otvara i nove mogućnosti za ljude koji su iz ovih ili onih razloga izgubili sposobnost govora.

“Naši glasovi pomažu da ostanemo u kontaktu sa našim prijateljima, porodicom i svijetom oko nas, tako da je gubitak glasovne moći zbog ozljede ili bolesti poguban za ljude. Međutim, sa današnjim zalihama znanja, imamo potencijalni način da obnovimo ovu moć. Pokazali smo da uz odgovarajuću tehnologiju misli ljudi može dešifrirati i razumjeti svaki slušalac”, kaže dr Nima Mesgarani i jedan od autora studije provedene na Mortimer B. Zuckerman Institutu za mentalno ponašanje u Kolumbiji. Univerzitet.

Desetljeća istraživanja su pokazala da kada ljudi govore ili čak zamišljaju da izgovaraju riječi, u njihovom mozgu se pojavljuju karakteristični obrasci aktivnosti. Jasan i prepoznatljiv obrazac signalizacije nastaje i kada slušamo nekoga kako govori ili zamišljamo da slušamo. Stručnjaci su decenijama pokušavali da dešifruju ove obrasce, ali tek sada se pred njima otvorila budućnost u kojoj se misli više ne mogu skrivati u mozgu, već se mogu po volji prevesti na govorni jezik.

Ali ostvariti ovaj podvig nije bilo lako. Rani pokušaji da se dešifruju moždani signali od dr. Mesgaranija i drugih fokusirali su se na jednostavne kompjuterske modele koji su analizirali spektrograme, koji su vizuelni prikazi zvučnih frekvencija.

Ali zbog činjenice da ovaj pristup nije proizveo ništa slično razumljivom govoru, tim dr. Mesgaranija se umjesto toga okrenuo vokoderu, kompjuterskom algoritmu koji može sintetizirati govor nakon što je obučen da snima razgovore ljudi.

“Ovo je ista tehnologija koju Amazon Echo i Apple Siri koriste da verbalno odgovore na naša pitanja,” rekao je dr. Mesgarani, koji je također vanredni profesor elektrotehnike na Columbia School of Engineering and Applied Science pri Fondaciji Fu.

Kako bi naučio vokodera da tumači moždanu aktivnost, dr. Mesgarani se udružio sa Ashesh Dinesh Mehta, MD, PhD, neurohirurgom na Northwell Health Physician Partners' Neuroscience Institute i koautorom današnjeg članka. Dr Mehta liječi pacijente sa epilepsijom, od kojih neki moraju biti podvrgnuti redovnim operacijama.

“Radeći sa dr. Mehtom, zamolili smo pacijente s epilepsijom koji su već imali operaciju mozga da slušaju prijedloge različitih ljudi dok smo mjerili obrasce u njihovoj moždanoj aktivnosti,” kaže dr. Mesgarani. "Ovi neuronski obrasci su trenirali vokoder."

Istraživači su zatim zamolili iste pacijente da slušaju zvučnike koji izgovaraju brojeve od 0 do 9 dok snimaju moždane signale koji bi potom mogli biti propušteni kroz vokoder. Zvuk koji proizvodi vokoder kao odgovor na ove signale analiziran je i rafiniran korištenjem neuronskih mreža kao što je umjetna inteligencija koja oponaša strukturu neurona u biološkom mozgu.

Krajnji rezultat bio je robotski glas koji je ponavljao niz brojeva. Kako bi provjerili tačnost snimka, dr. Mesgarani i njen tim su uputili ljude da preslušaju snimak i prijave ono što su čuli.

“Otkrili smo da ljudi mogu razumjeti i ponavljati zvukove oko 75% vremena, što je daleko bolje od svih prethodnih pokušaja,” kaže dr. Mesgarani. Poboljšanje razumljivosti bilo je posebno evidentno kada se uporede novi snimci sa ranijim pokušajima na osnovu spektrograma. "Osetljivi vokoder i moćne neuronske mreže predstavljale su zvukove koje su pacijenti prvobitno čuli sa neverovatnom tačnošću."

Dr. Mesgarani i njen tim sada planiraju testirati teže riječi i rečenice. Oni također namjeravaju izvršiti iste testove na moždanim signalima koji se emituju kada osoba govori ili zamišlja govor. Na kraju, nadaju se da njihov sistem može biti dio implantata, sličnog onima koje nose neki pacijenti s epilepsijom, a koji misli korisnika direktno prevode u riječi.

“U ovom scenariju, ako vlasnik čipa misli, 'Treba mi čaša vode', naš sistem može uzeti signale mozga koje generiše ta misao i pretvoriti ih u sintetizirani verbalni govor,” kaže dr. Mesgarani. "To je promjena u igri i za svakoga tko je izgubio sposobnost govora zbog ozljede ili bolesti, tehnologija daje novu priliku da komunicira sa svijetom oko sebe."

Urednički komentar The Big The One:Budući da neki od naših zaposlenih imaju određeni odnos prema neurofiziologiji, apsolutno nedvosmisleno možemo reći da rješavanje problema čitanja misli i prevođenja tih misli u riječi nije problem koji neki doktor filozofije može riješiti zajedno sa inteligentnim neurohirurgom. To je zadatak istraživačkog instituta, koji će ga rješavati za sto, dvjesto ili više godina. Štoviše, uopće nije činjenica da će istraživački institut riješiti ovaj problem - čak i ako se tamo dovedu svi NASA-ini superkompjuteri, na kojima će gomila inženjera početi simulirati neuronske mreže. Međutim, članak u naučnom časopisu neće lagati i činjenica prepoznavanja misli je definitivno tu. Kako se onda ove dvije činjenice mogu spojiti?

Veoma jednostavno. U posljednjih 20-30 godina u svijetu se pojavio ogroman broj potpuno nevjerovatnih i vrlo složenih tehnologija poput mikroprocesora i tvrdih diskova. I svakim danom se pojavljuje sve više novih izuma koji se zapisuju nekim "talentovanim studentima" koji su, sjedeći u garaži, sakupili komad starog metala, oko kojeg se istraživački instituti bore već 50 godina. I u ovom slučaju imamo izum slične geneze. Odnosno razvoj koji je godinama radio (ili prenosio na ljude) neka nepoznata osoba, a koji je zapisan tetki i ujaku iz Kolumbije.

U stvari, nema apsolutno nikakve razlike koga će Wikipedija upisati kao "pronalazače" tehnologije. Glavna stvar je da je tehnologija predstavljena svijetu pomoću naučnog časopisa. Nadalje, neka kineska kompanija će početi proizvoditi takve "sprave" koje će ljude navikavati na samu ideju da im je glava sada potpuno providna. Konačno, treća faza će biti ista orvelovska "1984" kada se čak i misli bilo koje osobe mogu slobodno čitati iz daljine. Na primjer, postavljanjem posebnih senzora u stanove ili integracijom posebnog čipa koji reagira na moždane impulse u tijelo. Štaviše.

Po pravilu, svaka tehnologija ima obrnutu primjenu. Na primjer, ako postoji tehnologija za pretvaranje nervnih impulsa u riječi, onda koristeći isti princip, možete pretvoriti bilo koju riječ u nečije misli. U ovoj situaciji predsjednici različitih zemalja imaju grandioznu perspektivu da ih podrži apsolutno cijelo biračko tijelo, jer sada postoji tehnička prilika da se svaki glasač natjera da i razmišlja kao on - dovoljno je ubaciti ispravno moduliran signal u utičnicu.

Generalno, šta reći - izgledi za svijet se otvaraju najljepši i sa zanimanjem pratimo razvoj događaja.