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
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
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 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - 06.03.2020 (990)
07.03.2020 - ...
Последние аномальные новости

Биологи записали звук коронавируса

В янтаре обнаружены спаривающиеся мухи

Вирусы научились управлять обменом веществ своих жертв

Выдающаяся фантастика о взлетах, падениях цивилизации

Две пирамиды найдены на Марсе

Женщина ненавидит пить простую воду

Жители Индии узрели хребты Гималаев

Загадка близнецов Поллок

Как можно улучшить наше зрение

Коронавирус - малое зло, ниспосланное свыше

Космонавты видели НЛО и Ангелов

Кто умнее - мужчины или женщины

Марс оказался творением сразу нескольких планет-младенцев

Марсиан обезопасили от вторжения земной цивилизации

Может ли различаться скорость света во Вселенной

Нашли способ повысить безопасность квантовой криптографии

Норвежский пророк о скором падении Пакс Американа

Потрясающий музей камней в чистом поле

Прожившие вместе 51 год супруги умерли с разницей в шесть минут

Роботы не пустят заболевших в общественные места

Самое жуткое селфи

Самые бесполезные органы человеческого тела

Сети 5G заподозрили в причастности к коронавирусной инфекции

Скоро начнутся Казни Египетские

Создали систему умного сада на основе искусственного интеллекта

Создан экологичный аккумулятор будущего

Странный артефакт найден на Марсе

Увидели пробуждение черной дыры

Что произойдет, если рядом с Землей появится черная дыра

Что с нами делает музыка

Ануннаки летят на Землю

Вслед за коронавирусом на Землю пришло Нечто

Загадочный портал в отвесной скале

Зубастый демон появился в постели экзорциста

Коронавирус - не первая в истории массовая паника

Над Финляндией наблюдали редкое полярное сияние

НАСА представило амбициозный план освоения Луны

НЛО заметили в штате Колорадо

НЛО замечен в Биробиджане

НЛО попал в выпуск передачи 'Аляска. Семья из леса'

Огромные корабли замечены на фоне Луны

Охотник на призраков пообщался с духом

Пандемия коронавируса - глобальное радиоактивное заражение

Призрачная рука на семейном фото

Солнечный столб появился над графством Кент

Странные строения на Марсе

Три НЛО появились в небе над Южной Кореей

Флот инопланетян пролетел над Кливлендом

Часть ядовитой кометы Атлас летит к Земле

Шесть НЛО пролетели строем над штатом Теннеси

Пять важных пунктов плана капитального ремонта

Армейские базы в Арктике получили военный интернет

Будет ли работать смартфон на Марсе

В застывшей лаве подводных вулканов нашли миллиарды бактерий

Ветеран Второй мировой победил коронавирус в день рождения

Внучка Роберта Кеннеди и ее сын пропали

Водка из воздуха

Где искать жизнь на Марсе

Два метеорита взорвались в течение одного часа над Бельгией и Германией

Женщина родила в День матери после 18 лет попыток

Из клеток сделали компьютеры с логическими элементами

Изображение египетской богини мертвых нашли под мумией

ИИ реалистично заполнил прерывания в аудиозвонке

Истории о встречах со страшными черными гуманоидами

Кишечник связан с мозгом

Командир сверхсекретного отряда ВВС США дал интервью

Королева Елизавета II скоро сообщит о приближении мега-астероида

Марсианский дрон прошел последнюю проверку

Математики и социологи оценили долю фейковых новостей

Мужчина потерял сознание и увидел картины Ада

Нашли пчелу - наполовину самца и наполовину самку

Пандемия коронавируса приблизила будущее

Первая межзвездная комета распалась на две части

Пролежавшее в земле 20 лет обручальное кольцо нашло владельца

Прототип звездолета Starship разрушился во время испытаний

Сказочная радуга над Учкекеном порадовала жителей

Страшные трубные звуки над Восточной Европой

Тысячи розовых медуз появились возле Филиппин

Хорошие фильмы о постапокалипсисе

Что если самолеты получат крылья птиц

Ядовитая комета летит к Солнцу

Англичанин признан старейшим в мире мужчиной

Бактериальная батарейка для Марса

Жители Белгорода заметили в небе сигарообразный НЛО

Жители США и Мексики сообщают о наблюдении группы НЛО

Загадочное существо вызывало панику в Индии

Загадочные, мрачные и мистические места России

Как вулканы погубили 90% всех живых существ на Земле

Какие продукты могут пережить Апокалипсис

Когда изоляция - это способ колонизировать планеты

Колонизация Марса. Проблема с кислородом и органикой решена

Космический феномен над Японией в 620 году

Летающие гуманоиды заполонили небо США

Метеорит взорвался над Флоридой

Найден еще один предок современного человека

Нашествие марсиан на Землю

Огромный флот инопланетян пролетел мимо Земли

Открыта новая фаза вещества - волна парной плотности

Пентагон засекретит данные об эпидемии коронавируса

Первую в истории наблюдений волну тепла зафиксировали на Земле Уилкса

Программу для слежки за москвичами удалили сразу после релиза

Разведка США заподозрила Китай в занижении данных по коронавирусу

Самые таинственные памятники мира

Самый дорогой снимок призрака

Сможем ли мы выжить без интернета

Странная смерть Ребекки Захау

Телеведущая похвасталась пророческим даром своего мужа

Третья мировая война становится всё ближе

Устройство для чтения мыслей человека почти готово

Экзопланеты подходящие для колонизации

Эскадрилья НЛО пролетела над Нью-Йорком

Что такое Башня Дьявола и почему она относится к самым загадочным местам Земли

Британцы видят существо, похожее на большого медведя

Ванга предсказала создание в России лекарства от коронавируса

Выложено пророчество Немчина о распаде Украины

Две женщины ограбили народного целителя

Девушка сняла призрака в машине

Загадочные фрески с изображением фантастических существ

Знамение - самый проклятый фильм

Из костей предка людей впервые извлекли белок

Картинка, на которой зашифрованы 66 фильмов

Кассир банка отдала ясновидящей два миллиона рублей

Мать увидела привидение в кроватке ребёнка

Мистические истории в день домового

Множество НЛО появилось около Земли

Озвучено предсказание африканского пророка

Парни отодвинули книжную полку

Первооткрыватель уральских дольменов

Популярные мифы о конце света

Реконструировали леса южного полюса времен динозавров

Самые громкие розыгрыши

Самые жуткие места Киева

Сбывшиеся предсказания Нострадамуса

Социальное неравенство в футурологии

Странности с американским флагом на Луне

Странные изменения происходят с Антарктидой

У Нострадамуса нашли дату конца эпидемии коронавируса

Холм в Британии оказался пирамидой

Хрономиражи - картины прошлого или будущего

Черный НЛО пролетел над Техасом

Что видят люди перед смертью

Эти три знака зодиака обладают невероятной интуицией

Как забронировать билет на самолет и подготовиться к поездке

Астрологический прогноз по коронавирусу

Астропрогноз на апрель. К чему готовиться

Астрохимическими исследованиями займутся в УрФУ

Главный раввин приказал готовиться к приходу Мессии

Инопланетяне пытали Зигмунда Адамски

Компьютер научился понимать человеческие эмоции

Кота-оберега от COVID-19 продают в Хабаровске

Моделирование защиты от астероидов состыковалось с экспериментом

Может ли улей с пчелами долететь до Марса

Найден самый морщинистый кот

НАСА готовит удар по летящему к Земле астероиду

НАСА опровергло информацию о визите пришельцев

НАСА отправит на Марс аппарат для производства кислорода

Нашли паука, который выглядит как Звездная ночь Ван Гога

Обнаружили недостающее звено в эволюции черных дыр

Обработанная плазмой вода уничтожит коронавирус

Объясняем феномен эксцентричности

Оптический резонатор поможет создать квантовый интернет

Путешествие внутрь черной дыры

Разные типы ночных кошмаров

Речь человека удалось расшифровать по мозговым волнам

Роботы из жидкого металла появятся в ближайшем будущем

Создан источник фотонов для спутниковой передачи зашифрованной информации

Спецслужбы США пытались добраться до данных России по коронавирусу

Спутники Урана образовались внутри гигантского облака из пара

Странная коронавирусная аномалия выявлена в Ферраре

США приняли на вооружение новую систему наблюдения за спутниками

Тайна первой цветной фотографии

У Марса было несколько источников воды

Феномен Радужного болота

Астероид может сдвинуть земную ось

Военные признали подлинность видео с НЛО

Женщина сняла дома призрака

Загадочный Мостищенский Стоунхендж

Кемеровчанин снял на видео НЛО

Коллекция золотых самолётов инков

Маски и карантин заказала система распознавания лиц

Облака скрывают поверхность экзопланет

Огромное скопление НЛО вблизи от Земли

Постройка инопланетян найдена на астероиде Эрос

Предсказания про коронавирус придумали конспирологи

Пришельцы в архивах Ватикана

Прорицатель Василий Немчин - когда закончатся трудные времена

Подписка на новости
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика