ИИ научились читать мысли в режиме реального времени
Пару дней назад на портале препринтов bioRxiv.org появилась работа российских исследователей из МФТИ и компаний Neurobotics и Neuroassistive Technologies, которые занимаются созданием нейрокомпьютерных интерфейсов. В работе утверждается, что ученым и разработчиками удалось научить алгоритм в реальном времени реконструировать просматриваемое человеком видео по ЭЭГ-сигналам. Звучит по-настоящему круто и интересно — почти как «чтение мыслей». На самом деле все, разумеется, не так просто: мысли компьютеры читать не научились. Если говорить коротко, то компьютер научился по записи ЭЭГ определять, какое изображение из пяти разных заранее известных классов видел испытуемый. О том, как строился эксперимент, какие задачи ставили ученые, и почему чтение мыслей воплотить в жизнь в ближайшее время вряд ли удастся, рассказываем в нашем блоге.
Вообще говоря, идея считывать электрический сигнал головного мозга и дешифровать его так, чтобы было видно, чтo в данную минуту человек думает или делает, с учетом темпов происходящего сейчас технического прогресса не кажется такой уж сложной. Вот есть сигнал, а вот есть то, что этот сигнал означает: складываем два и два, обучаем классификатор и получаем необходимый нам результат.
В результате получается то, что футуристы и люди несведущие назвали бы «чтением мыслей». И кажется, что подобная технология могла бы найти себе самые разные применения: от совершенных нейрокомпьютерных интерфейсов, которые позволяют управлять умными протезами, до создания системы, которая наконец расскажет, о чем там думает ваш кот.
На деле все, разумеется, совсем не так просто, и идея создания подобного алгоритма примерно сразу же разбивается о главное препятствие: нам приходится иметь дело с мозгом. Мозг же — штука очень сложная: в ней больше 80 миллиардов нейронов, а связей между ними — в несколько тысяч раз больше.
Даже непрофессионалу ясно: это слишком много для того, чтобы мы могли понять, за что отвечает каждая клетка и их совокупности. Ученые до сих пор не расшифровали человеческий коннектом — пусть и сравнительно успешно пытаются это сделать. Возникает закономерный вопрос: а нужно ли вообще понимать функции каждого нейрона для того, чтобы точно представлять, что происходит в головном мозге? Неужели, например, недостаточно функциональных карт?
Ответ на этот вопрос, по сути, должен быть «да», но и здесь не все так просто. Если бы человечество полагалось на расшифровку коннектома как на единственный ключик к открытию тайны мозга, то мы бы сегодня продвинулись совсем недалеко. Однако кое-что о том, как работает наш мозг, мы все же знаем и, разумеется, можем это успешно использовать.
Один из ярких и самых очевидных примеров использования накопленных учеными знаний о работе мозга — это, разумеется, нейроинтерфейсы (недавно мы подробно рассказывали о них в материале «Не голова, а компьютер»). Вообще говоря, сегодня действительно есть технологии, позволяющие считывать активность мозга и с помощью нее управлять, например, курсором компьютерной мыши или даже движениями протеза.
Добиться эффективной работы нейроинтерфейса можно двумя способами. Первый способ — вызванные потенциалы: мы смотрим на кривую электрической активности определенных участков мозга и выделяем на ней те изменения сигнала, которые, как нам доподлинно известно, появляются в определенный момент после предъявления стимула.
Второй способ — не полагаться на стимуляцию вообще, а использовать воображение человека для получения электрического сигнала, поддающегося считыванию. Например, человека можно попросить представить себе, как он двигает ногой или рукой.
У обоих способов есть существенные недостатки. Первому мешает то, что число известных нам достоверно вызванных потенциалов не так велико: их количество точно не может покрыть все возможные исполняемые человеком действия. Недостаток второго в том, что для достижения хоть какого-то эффекта необходима длительная тренировка.
Авторы препринта решили объединить оба подхода для создания нейрокомпьютерных интерфейсов, справедливо посчитав, что это избавит оба способа от существенных ограничений и позволит разработать новый и наиболее эффективный на сегодняшний момент метод работы с нейроинтерфейсами. Предполагалось также, что этот метод будет закрытым (closed loop), то есть получаемый с его помощью результат будет, в свою очередь, влиять на работу алгоритма. Но об этом — позже.
В самом начале алгоритм разбивает все изображения на отдельные компоненты-признаки, распределяемые в векторном пространстве, с помощью которого их потом можно соотнести с определенными сигналами головного мозга, записанными с помощью ЭЭГ. На этом начальном этапе используется бинарный классификатор — грубо говоря, то самое «два и два»: имея достаточно чистый сигнал (запись ЭЭГ очистили от моторных артефактов), можно выбрать либо одно, либо другое с точностью выше случайного попадания.
В своих экспериментах ученые использовали видео с объектами пяти классов: изображения людей, водопадов, абстрактных геометрических фигур, экстремальных видов спорта и машин Голдберга. С одной стороны, подобный набор кажется странным, но с другой — кажется, что все эти объекты очень сильно не похожи друг на друга. Действительно, разве есть что-то общее между человеческими лицами и абстрактными геометрическими фигурами?
Между тем, если верить бинарному классификатору, то абстрактные фигуры и человеческие лица неотличимы друг от друга: результаты девяти из 17 участников исследования показывают, что нейроинтерфейс, судя по всему, не сумел их различить. А вот машины Голдберга и те же лица, с точки зрения мозга, наоборот, хорошо отличаются друг от друга.
Скорее всего (мы, разумеется, тут можем только предполагать), успех классификатора зависит от того, насколько использованные в двух классах изображения отличаются друг от друга по каким-то поверхностным, базовым признакам — в первую очередь, по цвету. Это также хорошо соотносится с тем, что размерность латентного пространства в автоэнкодере — 10.
Вообще, для того чтобы классифицировать изображения пяти классов, хватит и размерности пять, но в этом случае делаться это будет максимум по цветовой гистограмме — значит, размерность 10 не слишком улучшит и уточнит результат.
Не очень понятно, почему авторы не использовали линейный классификатор сразу на пять классов вместо десяти бинарных классификаторов: скорее всего, получилось бы лучше. Затем наступает этап реконструкции получившегося изображения. То, что оно выходит размазанным, понятно — дело в той же размерности латентного пространства. Но тут смущают две вещи.
Первая — исходное и реконструированное изображения очень похожи друг на друга. Тут, конечно, не хочется никого расстраивать (и себя самих в том числе — мы все же за прогресс), но это происходит не из-за того, что сигнал так хорошо записан и расшифрован (да еще и в реальном времени!), а из-за того, что алгоритм восстанавливает ровно те изображения, которые у него уже были.
Причем работает это не всегда так хорошо, как хотелось бы: если, например, посмотреть на видео работы системы, то можно заметить, что в видео с плачущим мужчиной нейроинтерфейс почему-то видит женщину. Это происходит потому, что алгоритм реконструирует не изображения, а объекты определенного класса: даже если он делает это достаточно эффективно, ничто не препятствует тому, что в изображении мотоцикла алгоритм увидит катер — просто потому, что они относятся к одному классу.
Поэтому то, что появляется на экране при реконструкции, — зачастую просто усредненное изображение всех использованных объектов класса. Что касается осмысленности использования закрытой системы, то и с ней все не очень понятно: при выполнении задания человек видит и запись сигналов ЭЭГ и постепенно возникающее из его головы изображение. Помогает ли это в действительности, сказать сложно — авторы не сравнивали эффективность работы интерфейса с подкреплением и без. Но на первый взгляд кажется, что не особо. Если все же помогает — очень хочется узнать, как именно.
В общем, можно смело заключить, что мысли компьютеры читать не научились. И даже воссоздавать видео не научились. Все, что они научились делать, исходя из работы ученых, — по каким-то базовым признакам классифицировать увиденные объекты по пяти классам. Умели ли компьютеры делать это раньше? Конечно, умели. Есть ли тут мозг? Конечно, есть: но это мозг, который видит, а не мозг, который понимает, что именно он увидел.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - ...
Последние аномальные новости

В Индии загадочной смертью умерли 5000 птиц

Врач достал живую рыбу из ноздри подростка

Глюки в Матрице. Застывшее время

Глюки в Матрице. По кругу

Глюки в Матрице. Помоги мне

Глюки в Матрице. Пропавший мужчина

Глюки в Матрице. Пропавший час

Городские легенды и страхи в СССР

Девятилетний ребенок скоро станет бакалавром

Загадка таинственного объекта на земной орбите

Как маленькая девочка спасла семью от привидения

Какие перемены ждут Россию в 21 веке

Майкрософт переносит все важные данные на Шпицберген

Польскому Стоунхенджу 7000 лет

Рой метеоритов упадет на Землю 21-22 ноября

Стоит ли бояться кошмаров

Темные силы атакуют Землю

Фильм об НЛО покажут в кинотеатрах США

Экзопланета, покрытая алмазами

Экзопланеты сталкиваются друг с другом

Ветераны ВМС США рассказали о встрече с НЛО

Девушка засекла замаскированный корабль инопланетян

Загадочные сферы вблизи умирающих звезд

Каскадный разлом объяснил тигровые полосы на Энцеладе

Китайцы испытали марсианскую посадочную платформу

Космический телескоп мог наблюдать Нибиру

Мексику по уши затопило пеной

Мистические случаи при пересадке органов

Может ли искусственный интеллект быть автором

Обнаружена еще одна опасность космического полета

Объективной реальности не существует

Почему на озерах образуются льдины в форме шаров

Признаки пригодных для жизни планет

Раскрыли секрет рекордно долгой жизни

Родился младенец со свиным пятачком и ушами на шее

Странная последовательность восьмерок вокруг имени президента США

Татуинов в нашей галактике достаточно много

Человекоподобные роботы оказались более убедительны

Чиновник поручил спецслужбам изучить связь между QR-кодом и Сатаной

Шкатулка ведьмы из Помпей

Акустическая левитация позволила создать объемный экран

В человеческом теле нашли странные клетки, их функции не до конца понятны

Волонтеры обнаружили на улице щенка-единорога

Есть ли жизнь на суперземлях

Женщина без обонятельных луковиц не потеряла нюх

Женщина сорвала куш сразу после исцеления от рака

Загадочная эпидемия смертей от вейпинга

Инопланетяне удирают из центра нашей Галактики

Ищут связь между антивеществом и темной материей

Как выглядели бы планеты Солнечной системы на месте Луны

Опередившие время открытия Абу аз-Захрави

Определили возраст польского Стоунхенджа

Определили место, где они будут искать жизнь на Марсе

Певец 13 лет жил без мобильника

Пушку обнаружили на Марсе

Ребенок выжил после того, как игла проткнула ему мозг

Странная версия о том, кем могут быть Люди в черном

Трехрогового оленя сняли в Мичигане

Фигуру инопланетянина обнаружили в космосе

Является ли Земля единственной обитаемой планетой

Космический декор. Как сделать парад планет своими руками

Ветеринары вернули к жизни мертвого пса

Глюки в Матрице. Необъяснимые случаи в быту - 3

Зафиксирован рост концентрации кислорода на Марсе

Индейцы вступали в контакт с пришельцами

Как создать роботов с эмоциями

Какой климат может иметь планета с тремя солнцами

Католический академик предсказал Конца Света

Кемеровчане заметили в небе НЛО

Китай сообщил о планах отправить людей на Марс

Крупный метеорит упал в Миссури

Мальчик бросил в воду письмо в бутылке и получил ответ

Мог ли космический телескоп TESS обнаружить Нибиру

Одобрили космического ската для исследований Венеры

Охотники записали жуткие вопли бигфута

Реконструкция зауральского Стоунхенджа пройдет в 5 этапов

Роботы-убийцы уже не фантастика

Российская армия получит искусственный интеллект

Театральная мистика. Проклятые спектакли, призраки и сумасшествие

Уфолог снял знаменитые черные вертолеты

Школьники сняли на видео бигфута

Отзывы ученых о методе Бронникова

Вселенная имеет очень странную форму

Гигантские НЛО над Техасом. Вторжение началось

Гугл тайно собирал медданные пользователей

ДНК лишь одна из миллиона возможных генетических молекул

Желание выжить сделает роботов разумными

Жуткий перевертыш в лесу восточной Пенсильвании

Жуткое ранчо Скинуокер

Зачем нам воображение и как им пользоваться

Над Канзасом промчался НЛО

Наркоманов определят по отпечатку пальца

Огромный НЛО поставил на уши французов

Полет по Солнечной системе в до космическую эру

Статуя Святой Монтойи спасла жителей от оползня

Страницы Апокалипсиса удалены из таинственной Библии Дьявола

Страшные подвалы с карцерами и призраками

Айя-София и дедушка Стоунхенджа

Безглазый бородатый червь с острыми зубами

Гигантские НЛО зависли над Техасом

Зауральский Стоунхендж реконструируют

Инки использовали высокотехнологичные инструменты

Китайские власти запрещают фильмы о привидениях

Котенок с двумя носами и четырьмя глазами

Мистическая точка на карте Свердловской области

Мы живем в эпоху странных социокультурных парадоксов

Отели, где можно встретить привидение

Почему даже самые умные люди иногда верят в чушь

Самые жуткие места планеты

Сняли движение далекой экзопланеты

Стали известны характеристики китайского боевого НЛО

Что мешает людям добраться до Марса

Автомобиль впервые разогнался до 790 кмч

Бурятский Стоунхендж. Где наши предки проводили мистические ритуалы

В Ливерпуле находится портал во времени

Водка из воздуха. Ученые сделали уникальное открытие

Загадочный Плачущий Сквонк

Инструмент НАСА поможет в исследовании атмосфер экзопланет

Как будет выглядеть космический отель

Каким будет освоение космоса в 2069 году

Марсиане уже не скрываются

Мрачные жнецы замечены в Висконсине

На дне Боденского озера обнаружен Стоунхендж

Резонанс Шумана - секретное оружие

Создали крошечных роботов с коллективным разумом

Странное желеобразное вещество на Луне

Странное существо в ванной комнате

США успешно испытали новый боевой лазерный комплекс

Тайна сферического студня раскрыта

Феномен НЛО могут объяснить призрачные корабли и электронное оружие

Чупакабра замечена в Смоленской области

Экстрасенс из КГБ

В Горном Алтае снимают фильм Перевал Дятлова

Воспоминания о собаке, которую никто не видел

Вперед к жизни за пределами Солнечной системы

Как выглядела женщина-воин Лагерта

Контактеры назвали год Апокалипсиса

Кто скрывает правду об НЛО

Мистические кресты на руках

Миф о пользе комнатных растений

Может ли возникнуть жизнь рядом с белым карликом

Найдена гигантская древняя стена неизвестного происхождения

Найдена признанная вымершей рыба

Нашли рыбу с лицом человека

Почему человечество глупеет

Привидение в ярославском подъезде

Российские следователи используют гипноз

Самое радиоактивное место на планете

Самолет, летящий внутри радужного сияния

Странные исчезновения на глазах очевидцев

Уникальные зимние явления

Флот инопланетян над земным океаном

Аугменты смогут колонизировать Марс

Ватикан возрождает культ Молоха

Веру людей в добро и зло связали с патогенами

Демоны-насильники Попобава

Дочь написала покойному отцу письмо и получила ответ

Истории про исчезновения людей

История мистических детективов

Климатическая катастрофа уже началась

НЛО замечен над вулканом Попокатепетль

Объявлены сроки постройки города на Марсе

Окаменевшая голова в шлеме найдена на Марсе

Опровергнута гипотеза Дарвина о зарождении жизни

Пирамида небе над Филадельфией

Предложили выбрать имя для планетной системы

Роботы перестанут пугать людей

Сильнейший за всю историю сигнал получен из космоса

Сколько нужно бегать для продления жизни

Собрали действующий Бэтмобиль

Стратосферная обсерватория проверила как дела на Нибиру

Что такое теория всего и почему она так важна

Антарктическая База-211 - фабрика летающих тарелок

Белые совы и НЛО

Белые совы на дороге

Боевые лазеры официально поступают на вооружение

За деревом

Загадка Лох-Несского чудовища

Загадочные гномики Маннегиши

Зомби-Апокалипсис внутри нас

История одержимой Анны-Элизабет Михель

Как устроено НЛО

Ктулху живет в Бермудском треугольнике

Люди, у которых было предчувствие о гибели Титаника

Матрона Московская оставила фатальное послание

Мифы о картах Таро

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика