ИИ впервые смог прочитать мысли человека
В ходе нового исследовании ученые из GrapheneX-UTS Human-centric Artificial Intelligence Centre при Университете технологии Сиднея (UTS) создали компактную, бесконтактную систему, которая может расшифровывать мысли и превращать их в текст. Эта технология может быть полезна людям, которые не могут говорить из-за болезни или травмы, например, инсульта или паралича. Она также может способствовать бесшовному взаимодействию между людьми и машинами, например, управлению бионической рукой или роботом.
Исследование было отобрано в качестве фокусного доклада на конференции NeurIPS—2023, ежегодном мероприятии, на котором демонстрируется мировое лидерство в области искусственного интеллекта и машинного обучения в Новом Орлеане. Ведущим разработчиком является Почетный профессор Ци-Тэ Лин, директор GrapheneX-UTS HAI Centre, а первым автором — Ицюн Дуан и аспирант Цзиньчжоу Чжоу с факультета инженерии и информационных технологий UTS.
Участники исследования молча читали фрагменты текста, надев шапочку, которая измеряла электрическую активность мозга через кожу головы с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ).
ЭЭГ-волны разбиваются на отдельные блоки, которые отражают определенные свойства и модели мозга человека. Это делает модель искусственного интеллекта под названием DeWave, разработанная учеными. DeWave преобразует сигналы ЭЭГ в слова и предложения, основываясь на большом объеме данных ЭЭГ.
— Ци-Тэ Лин.
Раньше технология перевода сигналов мозга на язык требовала хирургического вмешательства с имплантацией электродов в мозг, такой как Neuralink Илона Маска, или сканирования в МРТ-аппарате, который достаточно большой, дорогой и сложный в использовании. Эти методы также сталкиваются с проблемами с преобразованием сигналов мозга в отдельные слова без дополнительных средств, таких как слежение за глазами, что ограничивает практическое применение этих систем. Новая технология может работать как с отслеживанием глаз, так и без него.
Исследование UTS проводилось с участием 29 участников, что означает, что оно, вероятно, более надежно и адаптивно, чем предыдущие технологии декодирования, которые тестировались только на одном или двух людях, поскольку сигналы ЭЭГ разнятся в индивидуальном порядке.
Использование сигналов ЭЭГ, полученных через шапочку, а не через вживленные в мозг электроды, означает, что сигнал менее упорядочен. Однако, в контексте преобразования ЭЭГ, исследование демонстрирует самую современную производительность, превышающую предыдущие показатели.
— Ицюн Дуан.
Текущий показатель точности перевода составляет около 40% по метрике BLEU-1. Показатель BLEU — это число от нуля до единицы, которое измеряет степень сходства машинного перевода с набором качественных эталонных переводов. Исследователи надеются, что результат улучшится до уровня, сравнимого с традиционными системами языкового перевода или распознавания речи — не менее 90% точности.
Исследование является продолжением предыдущей технологии интерфейса «мозг-компьютер», разработанной UTS совместно с Силами обороны Австралии, которая использует мозговые волны для управления четвероногим роботом.
Исследование было отобрано в качестве фокусного доклада на конференции NeurIPS—2023, ежегодном мероприятии, на котором демонстрируется мировое лидерство в области искусственного интеллекта и машинного обучения в Новом Орлеане. Ведущим разработчиком является Почетный профессор Ци-Тэ Лин, директор GrapheneX-UTS HAI Centre, а первым автором — Ицюн Дуан и аспирант Цзиньчжоу Чжоу с факультета инженерии и информационных технологий UTS.
Участники исследования молча читали фрагменты текста, надев шапочку, которая измеряла электрическую активность мозга через кожу головы с помощью электроэнцефалограммы (ЭЭГ).
ЭЭГ-волны разбиваются на отдельные блоки, которые отражают определенные свойства и модели мозга человека. Это делает модель искусственного интеллекта под названием DeWave, разработанная учеными. DeWave преобразует сигналы ЭЭГ в слова и предложения, основываясь на большом объеме данных ЭЭГ.
Исследование представляет собой новшество в области прямого преобразования необработанных ЭЭГ-волн в язык, являясь значительным прорывом в сфере. Оно впервые применяет дискретные методы кодирования в процесс перевода сигналов мозга в текст, представляя инновационный подход к нейронному декодированию. Интеграция с большими языковыми моделями также открывает новые возможности в нейронауке и искусственном интеллекте
— Ци-Тэ Лин.
Раньше технология перевода сигналов мозга на язык требовала хирургического вмешательства с имплантацией электродов в мозг, такой как Neuralink Илона Маска, или сканирования в МРТ-аппарате, который достаточно большой, дорогой и сложный в использовании. Эти методы также сталкиваются с проблемами с преобразованием сигналов мозга в отдельные слова без дополнительных средств, таких как слежение за глазами, что ограничивает практическое применение этих систем. Новая технология может работать как с отслеживанием глаз, так и без него.
Исследование UTS проводилось с участием 29 участников, что означает, что оно, вероятно, более надежно и адаптивно, чем предыдущие технологии декодирования, которые тестировались только на одном или двух людях, поскольку сигналы ЭЭГ разнятся в индивидуальном порядке.
Использование сигналов ЭЭГ, полученных через шапочку, а не через вживленные в мозг электроды, означает, что сигнал менее упорядочен. Однако, в контексте преобразования ЭЭГ, исследование демонстрирует самую современную производительность, превышающую предыдущие показатели.
Модель лучше справляется с глаголами, чем с существительными. Однако, когда дело доходит до существительных, мы видим тенденцию к синонимическим парам вместо точных переводов, например, «человек» вместо «автор». Мы полагаем, что это происходит потому, что при обработке мозгом этих слов, слова, имеющие семантическую близость, могут производить схожие паттерны мозговых волн. Несмотря на трудности, наша модель дает значительные результаты, строя ключевые слова и формируя похожую структуру предложений
— Ицюн Дуан.
Текущий показатель точности перевода составляет около 40% по метрике BLEU-1. Показатель BLEU — это число от нуля до единицы, которое измеряет степень сходства машинного перевода с набором качественных эталонных переводов. Исследователи надеются, что результат улучшится до уровня, сравнимого с традиционными системами языкового перевода или распознавания речи — не менее 90% точности.
Исследование является продолжением предыдущей технологии интерфейса «мозг-компьютер», разработанной UTS совместно с Силами обороны Австралии, которая использует мозговые волны для управления четвероногим роботом.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Битва под Каневом: почему на 350 лет замолчали сокрушительную победу России?
Неудобная победа, предательство и идеология. Мы бы могли вообще не узнать об этом триумфе русского оружия...
Бомбы с орбиты: почему советская технология, воскрешенная Китаем, встревожила США?
Американцы слишком долго считали свои системы раннего предупреждения лучшими на планете. Теперь......
С Ноева ковчега сняли запрет: что покажут радары на Арарате?
История, которую больше всего высмеивали ученые, неожиданно становится все более реальной...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Почему их ДНК не меняется уже 42 000 лет: определен самый древний народ на планете
Три раза предки жителей Океании встречались с исчезнувшими видами людей, и это в корне изменило их гены...
Тайна «косого глаза» Венеры раскрыта: что увидела нейросеть на картинах Боттичелли?
Художник нарисовал пять портретов прекрасной Симонетты Веспуччи. И каждое полотно еще больше подтверждает страшный диагноз...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Новая вселенная внутри звезды: почему Эйнштейн мог ошибаться насчет черных дыр
Больше 20 лет эта гипотеза в буквальном смысле раздирает мир науки. Но, возможно, именно она выведет ученых из тупика сингулярности...
Прорыв в астрономии: найти жизнь в космосе будет гораздо проще
Ученых не пугает даже погрешность в 20%. Зато будут просканированы тысячи планет...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
Марс под вопросом: что может обнулить иммунитет у космонавтов?
И почему защита организма перестает видеть микробы, выжившие в космосе?...
Тайный Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
43 — проклятый возраст Рюриковичей: почему многие князья не переживали этот роковой рубеж?
Генетики говорят: русская династия слишком поздно поняла, что попала в ловушку «чистой» крови...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...