Зачем люди одалживают ученым свои мозги
В лаборатории, где ученые из МФТИ создают интерфейс «мозг – компьютер», необычно выглядит только аппаратура для снятия ЭКГ: шапочки с электродами и серая коробка усилителя на столе. Вся суть работы Анатолия Бобе и его коллег – в нейросетях, то есть в обыкновенных компьютерах, поэтому показывать тут почти нечего. Это ученым интересно, что принесли с собой посетители. Большинство заходящих сюда людей на время одалживают ученым собственный мозг, позволяя наблюдать за происходящим в нем и совершенствовать будущую «приборную панель» нейроинтерфейса.
Мысленная кнопка
Лаборатория нейроробототехники сейчас занимается поиском мысленных образов, которые можно достоверно классифицировать по данным электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Для этого ученые показывают подопытным подборки коротких видеороликов с YouTube, параллельно снимая ЭЭГ. На экране мелькают то котики, то парашютисты, то горящие дома, то работающие механизмы. Когда человек снимает шапку с электродами и уходит, начинает работать нейросеть, которая учится по данным ЭЭГ определять, на что смотрел человек.
ЭЭГ дает много помех, поэтому фильтрация шумов – важный этап распознавания
Не все видео срабатывают одинаково хорошо. В опубликованной (пока в препринте) статье описано пять категорий видео, из которых хорошо распознавались только три. Выяснилось, например, что видео с фрактальными узорами совершенно бесполезны: по энцефалограмме, снятой во время их просмотра, нельзя сказать ничего определенного. А вот сюжеты с людьми, которые занимаются экстремальным спортом, видео, где представлены механизмы или лица крупным планом, определяются на ура. Корреспондент «ПМ» пришел спустя несколько недель после публикации, и ему достались новые видеоролики. "Обычно мы заглядываем в «историю» только затем, чтобы выяснить что-нибудь определенное, найти конкретную ссылку. Но сама эта летопись содержит куда больше интересной и, возможно, полезной информации."
Найти такие сюжеты – значит найти мысленные образы, которыми можно пользоваться как командами для будущего интерфейса «мозг–компьютер». Со­временные игровые интерфейсы и прототипы управляемых силой мысли протезов распознают набор команд, в основном связанных с движением: «вперед», «назад», «вправо» или «влево». Но таких команд очень мало и уж точно недостаточно для будущего нейроинтерфейса, который должен заменить традиционные устройства ввода вроде клавиатуры и мыши. В МФТИ предположили, что в качестве команд можно использовать мысленные образы, которые заменят физические и виртуальные кнопки. Мысль о котике – одна команда, о поезде – другая, о смеющемся человеке – третья: «Чтобы отправить сообщение, вообразите прыжок с парашютом». По крайней мере, так это можно представить сейчас, пока коллектив лаборатории нейроробототехники только начинает работу.
Очень личное
С корреспондента «ПМ» сняли электроды и подвели к экрану, на который вывели результаты ЭЭГ и их предварительную оценку. Оказалось, что шанс определить по электрической активности конкретного мозга хотя бы три из семи типов просмотренных видео невелик. Впрочем, это неплохой результат: бывает и так, что компьютер не в состоянии классифицировать ни одну из категорий. Какие именно параметры влияют на распознаваемость энцефалограмм разных людей, сказать сложно.
Опыт здесь бесполезен. На каждом человеке система учится заново. Научившись понимать по ЭЭГ Михаила, что он смотрел видео с горящими домами, нейро­сеть не сможет проделать то же самое с энцефалограммой Ирины, и наоборот. Вероятно, эта особенность нейроинтерфейса сохранится и в более продвинутых версиях системы, в нейроинтерфейсах будущего. Даже если они станут однажды так же распространены, как сегодня интерфейсы оконные, они останутся индивидуальными. Управлять с помощью мысленных образов можно только предварительно обученным на конкретном человеке компьютером.
Ученик волшебника
Нашего корреспондента уверили, что способность нейросети разобраться в энцефалограмме никак не связана с интеллектуальными способностями человека, с которого эту энцефалограмму снимали. Но кое-что от подопытного все-таки зависит. Ведь цель всего предприятия – считывать мысленные образы, которые мы просто воображаем. Поэтому очень важно не только обучить компьютер, но и научить человека правильно воображать картинку, которая работает как нажатие кнопки. Так многие фантасты представляют себе магию – как особое ментальное усилие волшебника. Чтобы наколдовать лягушку, нужно представить себе лягушку.
Основа всякого обучения – закрепление хорошего результата. А как понять, хорош ли результат, если вы изо всех сил воображаете условную лягушку? Для того чтобы люди знали, насколько их ментальные усилия понятны компьютеру, Анатолий и его коллеги проделали очень сложную работу: они научились реконструировать изображение по данным ЭЭГ. Сразу отметим: эта реконструкция делается не для того, чтобы извлечь из головы мысль. Поэтому фантазии о том, чтобы с помощью подобной техники прочитать мысли или сны (что было бы, конечно, здорово), придется забыть. Реконструированное изображение только отражает то, насколько удачно нейросеть смогла отнести воображаемое к одной из заранее известных категорий.
ЭЭГ
Реконструированная картинка выводится на экран, и человек получает представление о том, насколько нейросеть разобралась в том, что происходит у него в голове. Реконструкция – продукт серии сложных вычислений. Сначала видео сжимают до очень маленького набора данных. Сжимают с большими потерями, поэтому при восстановлении получается не очень похожая картинка – точнее, множество немного разных картинок, каждая из которых в целом похожа на оригинал. А потом начинается самое интересное: данные ЭЭГ приводят к такому же виду, что и сжатое видео. Анатолий Бобе объясняет: «Это похоже на песочные часы: вверху у нас большой объем данных, в самом узком месте – самый маленький».
Приведя ЭЭГ к виду, соответствующему узкому горлышку песочных часов, ученые могут восстановить его по тому же алгоритму, по которому восстанавливают видео. В результате получается одна из многих возможных для этого набора данных картинок – гораздо более размытая и схематичная, чем оригинал. Все это происходит параллельно самому процессу классификации ЭЭГ нейросетью, которая знает тип видео задолго до того, как появляется реконструированная картинка. "Предел возможностей этой технологии уже почти достигнут, и прорывов не предвидится. Совершенствовать можно только методы анализа данных, чем и занимаются в МФТИ."
Чтобы все это стало возможным, ученым пришлось решить много промежуточных задач – в частности, научить нейросеть правильно читать ЭЭГ, не обращая внимания на помехи. А помех в ЭЭГ много, они появляются при любом сокращении лицевых мышц – например, при моргании. Энцефалограмма меняется и когда человек отвлекается. Мало кто способен пятнадцать минут думать только о происходящем на экране, и Бобе и его коллеги очень гордятся тем, что их система понимает, когда человек задумался о своем и перестал обращать внимание на картинку. Кроме того, ученым удалось доказать, что их система не опирается на электрические сигналы, обусловленные сокращением глазных мышц.
Издержки методики
Пока сложно представить, насколько удобными смогут стать системы, подобные той, что разрабатывают в МФТИ. То, что происходит в лаборатории, доказывает саму возможность отдавать компьютеру мысленные приказы с помощью образов – но пока это выглядит слишком сложно. Необходимо сидеть, не шевелясь, и старательно сосредотачиваться. Процесс обработки данных нейросетью занимает заметное время. Нужно оборудование для ЭЭГ и специальный проводящий гель, похожий на тот, что используется для УЗИ. По окончании процедуры гель высыхает на голове противными белыми хлопьями.
Альтернатив ЭЭГ для нейроинтерфейсов немного. Томография дает больше данных, но она намного дороже, а оборудование для нее более громоздкое. Транскраниальные импланты (как в Neuralink Илона Маска) дают потрясающую точность, но мало кто согласен сверлить череп ради того, чтобы делиться мыслями с компьютером. Поэтому исследователи связывают развитие интерфейсов «мозг-компьютер» все-таки с электроэнцефалографией. Предел возможностей этой технологии уже почти достигнут, и прорывов не предвидится. Совершенствовать можно только методы анализа данных, чем и занимаются в МФТИ. Поэтому, хотя Анатолий и его коллеги действительно научились в некотором смысле «читать мысли», они однозначно утверждают: никто не может читать мысли против желания мыслящего субъекта, а еще невозможно читать все мысли подряд или на расстоянии. В ближайшее время – а может быть, и всегда – такие технологии смогут только реагировать на нажатие мысленных «кнопок».
Источник
Последние аномальные новости

Аорту признали самостоятельным органом

В нашей Вселенной нет темной материи

В Томске встретили черного снегиря

Вулканизма на дне океана Европы нет

Вулканы Марса

Гелий-3 собрались добывать на Луне

ИИ открыл 30 000 спиральных галактик

Как в Бразилии появился свой Розуэлл

Мужчина прожил 39 лет и 100 дней с пересаженным сердцем

Научный сотрудник усомнился в прогнозе коллеги

Новый метод поиска светлой темной материи

Сейсмолог-любитель предрекает мегаземлетрясение

Секреты того, как рождаются планеты

Теплый Юпитер обнаружен у далекой звезды

Удивительные открытия о селевых потоках на Марсе

Фотоноподобные электроны в четырехмерном мире

Цыганский пророк предрек пугающие события

Частицы с одинаковым зарядом притянулись друг к другу

Что климат Арракиса может рассказать нам об экзопланетах

Шарики на морском дне порождены астероидом

Бюджет космических сил США превышает бюджет НАСА

В школе на юге Индии начал работу первый робот-учитель

Воспроизвели ключевой процесс эволюции жизни

Вслед за теленком-клоном могут появиться копии собак

Гигантский вулкан обнаружен на Марсе

Голубая спираль появилась посреди северного сияния

Древний лед может существовать на космических объектах

ИИ помогает определить происхождение тяжелых элементов

Испытывают ли астронавты космические головные боли

Набор зеркал для фокусировки сверхмощных лазеров

Найден способ определять опасные предметы в толпе

НЛО упал в неба в Йорке

Новый минерал открыли в Карелии

Объяснение нитки жемчуга вокруг сверхновой

Пентагон нарушил свое молчание по поводу НЛО

Пентагон публикует новые данные об НЛО

Попробовали бы вы пирог с питоном

Правительство использует дипфейки

Пролетая сквозь шлейфы Энцелада

Редкое явление переноса озона из стратосферы к Земле

Система ИИ для ускорения верификации информации

Скайнет в реальной жизни

Тайна татуировок ледяного человека Эци

Терминаторов обвинят в гибели гражданского населения

Топливозаправщик для спутников с ионными двигателями

Уникальный материал для создания лазеров

Уфологи собрались в Олдхэме

Шеф-повар приготовит еду на орбите

Этанол и другие ингредиенты для молодых миров

Я был похищен инопланетянами в 90-х годах

Белый дом рекомендовал отказаться от C и C++

Более точное понимание темной энергии

В NVIDIA появился отдел исследования сильного ИИ

ВВС США зафиксировали НЛО в Северной Дакоте

Вояджер-1 продолжает слать на Землю бессмысленные сигналы

Все ведущие ИИ нарушают авторские права

Запад США - страна НЛО

ИИ Microsoft Copilot возомнил себя властелином мира

ИИ не угрожает рабочим местам из-за высокой стоимости

ИИ стал для Apple самым серьёзным вызовом

Исследователь выходит за рамки уфо-событий 1966 года

Камера темной энергии запечатлела остатки массивной звезды

Кладбище пришельцев. Шокирующая правдивая история

Максимальная масса невращающейся нейтронной звезды

Молодая Вселенная быстро росла

Новая теория, объясняющая рябь на песках Марса

Определен лучший регион для обнаружения НЛО

Отчет Пентагона об НЛО требует вмешательства Конгресса

Палата представителей должна создать подкомитет по НЛО

Последние сообщения о наблюдениях НЛО в Мэриленде

Рельсотронная катапульта для запуска космопланов

Робот-гуманоид Unitree Robotics H1 установил рекорд скорости

Следующая пандемия уже наступила для дикой природы

Сложная химия в холодных глубинах космоса

Суд обязал NSO поделиться кодом шпионского ПО Pegasus

Телескоп LIFE обнаружил биосигналы на Земле

Телескоп Кондор открывает новый мир для астрофизиков

Трудный путь поисков жизни на Марсе

Хакеры могут взломать мозговой чип Neuralink

Этанол и другие ингредиенты жизни нашли в туманности

Аэрокосмические исследования Аэрофлота

Барханы и линейные дюны Марса

В Аризоне высокий уровень наблюдений НЛО

В документе ЦРУ говорится о быстрых летающих тарелках

В Перуанских Андах обнаружен древний мегалит

Интернет стал расскадником теорий заговора

Как долго инопланетяне будут пытаться связаться с нами

Как космонавт Георгий Гречко НЛО искал

Как раскрывать преступления в космосе

Космонавт оценил перспективу встречи с НЛО

Метеобюро Шотландии объясняет НЛО-облака

Метеорит пролил свет на взрыв из далекого прошлого

Милиционер, державший в холодильнике Алешеньку

На Приморье впервые обрушился огненный смерч

Наблюдения НЛО в районе Ярдли

Ожидаются гигантская комета и экокатастрофы

Разрабатывают искусственные строительные блоки жизни

Расширение Вселенной - загадка остается нерешенной

Секретной работы над инопланетными технологиями нет

Спутник Юпитера Европа производит мало кислорода

Стенограмма закрытого брифинга директора AARO

Титан является испытательным полигоном для метана

Устранение рисков, связанных с ИИ в научных исследованиях

Феномен огней Финикса все еще не разгадан

Череда странных происшествий в Мичигане

Что ждет Россию в високосном году

Что предсказывал Нострадамус России на 2024 год

Экзопланета обречена врезаться в свою звезду

Эксперты обвиняют правительство в искажении правды

Ясновидящая почистила клиентку на 67 млн рублей

Загадка богатой азотом галактики

ИИ доверили сеть железных дорог Китая

Искусственный интеллект назначает встречу в космосе

Как голландская деревня стала одержима НЛО

Как лучше всего упаковать вещи для полета в космос

Наблюдения НЛО в Западном Мичигане

Наблюдения НЛО над штатом Нью-Джерси

Никаких свидетельств сокрытия НЛО не обнаружено

Новое образование на кипящей поверхности Бетельгейзе

Облако НЛО привлекло внимание жителей Окленда

Огни Феникса стали легендой Аризоны

Пентагон одной рукой дает, а другой забирает

Разгадываем тайну оклахомского НЛО

Сеть небольших луноходов готова к запуску

Сокрытие фактов об НЛО рассмотрено в отчете Пентагона

Струя газа в атмосфере Юпитера колеблется раз в 4 года

США предлагает объяснение наблюдений НЛО

Таинственный монолит заметили на уэльском холме

Уфо-лоббист из Вашингтона опровергает отчет Пентагона

Человеческая моча стимулирует рост фасоли на Марсе

2024 год зеленого деревянного дракона, что нам несет

Реставрация зубов. Особенности и этапы

Звезда, разорванная на части черной дырой

ИИ для обнаружения скрытого космического мусора

ИИ, отслеживающий эмоции работников

Крупнейшая в мире конференция на тему НЛО

Лазерное оружие DragonFire показали в действии

Министерство обороны разрабатывает систему Гремлин

Новая порция данных об НЛО

Обнаружили старейшую мертвую галактику

Отчет Пентагона об НЛО вызывает много вопросов

Пентагон не скрывает технологии НЛО

Пентагон раскрыл новую систему наблюдения Гремлин

План Пентагона по реинжинирингу технологий НЛО

Последние наблюдения НЛО в Массачусетсе

Правительство США прячет тела инопланетян

Правительство США хотело реконструировать НЛО

Прокурор города Рок-Спрингс снял НЛО

Таинственные различия между живыми клетками

Телепортирующийся НЛО с оранжевыми огнями

Турист нашел таинственный серебряный монолит

Чем на самом деле является большинство НЛО

Британские охотники за НЛО вызвали инопланетный корабль

Гавайи - горячая точка для наблюдений НЛО

Где в нашей Солнечной системе может скрываться жизнь

Датчики Гремлин помогут выявлять аномалии на орбите

Доказательств существования инопланетян нет

Заявления о наблюдениях НЛО опровергнуты

Интригующие заявления Пентагона об НЛО

Китай клонирует пару тибетских коз

Китай установит на Луне всевидящую систему наблюдения

Майли Сайрус вступала в контакт с инопланетянином

Наблюдения НЛО были ошибочной идентификацией

Надежды найти жизнь на Европе рухнули

Нет никаких свидетельств инопланетных технологий

Нет никаких свидетельств контактов с инопланетянами

НЛО были ошибочно идентифицированы

Отчет Пентагона развенчивает мифы об НЛО

Официальные лица правительства США незнают о НЛО

Полиция Розуэлла представила новые нашивки с НЛО

Полное отсутствие доказательств существования НЛО

Уфолог вызвал инопланетный космический корабль

Риелторское агентство. Плюсы сотрудничества

Большинство НЛО были обычными объектами

Виновата ли Тейлор Свифт в теории заговора о соцсетях

Доказательств присутствия инопланетян не обнаружено

ИИ для ультразвукового исследования астронавтов

Инопланетяне или военная техника

Искусство ИИ и креативность человека

Как превратить Марс в пригодный для жизни мир

Миссия Кеплер позволила открыть тысячи экзопланет

Многие наблюдения НЛО были военными испытаниями

Мумифицированный плод может быть инопланетянином

Мы никогда не видели НЛО и не работали с их технологиями

Очень странное поведение электронов

Пентагон не нашел инопланетных технологий

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика