A fost inventat sistemul care scanează creierul și "citește" gândurile. Decodorul este bazat pe inteligența artificială

A fost dezvoltat un decodor bazat pe inteligență artificială care poate traduce activitatea creierului într-un flux continuu de text, într-o descoperire care permite pentru prima dată citirea neinvazivă a gândurilor unei persoane, scrie The Guardian.

Decodorul ar putea reconstrui gândurile cu o acuratețe uimitoare, redând în scris momentul în care oamenii ascultă o poveste, de exemplu – sau chiar și-au imaginat una în tăcere – folosind doar datele de scanare fMRI (n.r. - Imagistică prin Rezonanță Magnetică funcțională).

Sistemele anterioare de decodare a limbajului au necesitat implanturi chirurgicale. Cel mai recent progres este încurajator pentru perspectiva unor noi modalități de restabilire a vorbirii la pacienții care se luptă să comunice după un accident vascular cerebral sau suferă de o boală a sistemului nervos.

Medicul Alexander Huth, care a condus lucrările la Universitatea din Texas, a spus pentru The Guardian: „Am fost oarecum șocați că funcționează la fel de bine. Lucrez la asta de 15 ani... așa că a fost șocant și interesant când a funcționat în sfârșit”.

Realizarea depășește o limitare fundamentală a fMRI și anume că, în timp ce metodele actuale pot mapa activitatea creierului într-o loc precis cu o rezoluție incredibil de mare, există un decalaj de timp inerent, ceea ce face imposibilă urmărirea activității cerebrale în timp real.

Întârzierea există deoarece scanările fMRI măsoară răspunsul fluxului sanguin la activitatea creierului, care atinge vârfuri și revine la valoarea de bază în aproximativ 10 secunde, ceea ce înseamnă că nici cel mai puternic scaner nu poate îmbunătăți acest lucru. „Este acest proxy zgomotos și lent pentru activitatea neuronală”, a spus Huth.

Această limită dură a împiedicat capacitatea de a interpreta activitatea creierului ca răspuns la vorbirea naturală.

Cu toate acestea, apariția modelelor mari de limbaj – tipul de inteligență artificială care stă la baza ChatGPT al OpenAI – a oferit o nouă cale de acces. Aceste modele sunt capabile să reprezinte, în cifre, semnificația semantică a vorbirii, permițând oamenilor de știință să se uite la ce tipare de activitate neuronală corespundea șirurilor de cuvinte cu un anumit sens, mai degrabă decât încercarea de a citi activitatea cuvânt cu cuvânt.

Procesul de învățare a fost intens: trei voluntari au fost nevoiți să stea întinși într-un scaner timp de 16 ore fiecare, ascultând podcasturi. Decodorul a fost antrenat pentru a potrivi activitatea creierului cu semnificația cuvintelor folosind un model de limbaj mare, GPT-1, precursor al ChatGPT.

Mai târziu, aceiași participanți au fost scanați ascultând o poveste nouă sau imaginându-se spunând o poveste, iar decodorul a fost folosit pentru a genera text numai din activitatea creierului. Aproximativ jumătate din timp, textul se potrivea îndeaproape – și uneori precis – cu semnificațiile dorite ale cuvintelor originale.

„Sistemul nostru funcționează la nivel de idei, semantică, sens”, a spus Huth. „Acesta este motivul pentru care ceea ce scoatem nu sunt cuvintele exacte, ci esența.”

De exemplu, când unui participant i s-au transmis cuvintele „Nu am încă permis de conducere”, decodorul a tradus prin „Ea nici măcar nu a început să învețe încă să conducă”. Într-un alt caz, cuvintele „Nu știam dacă să țip, să plâng sau să fug“ au fost decodate ca „A început să țipe și să plângă“. În schimb, șirul „Lasă-mă în pace!“ a fost decodat ca: „Ți-am spus să mă lași în pace”.

De asemenea, participanții au fost rugați să vizioneze patru videoclipuri scurte, fără sunet, în timp ce se aflau în scaner, iar decodorul a putut să folosească activitatea creierului pentru a descrie cu exactitate o parte din conținut, notează Nature Neuroscience, publicația care a descris amănunțit studiul.

„Pentru o metodă non-invazivă, acesta este un adevărat salt înainte în comparație cu ceea ce s-a făcut până acum, adică de obicei cuvinte simple sau propoziții scurte”, a spus Huth.

Imagini create după citirea gândurilor

Recent, oamenii de știință au dezvăluit o serie de imagini pe care tehnologia le produce prin citirea activității creierului. Noul algoritm alimentat de inteligența artificială a reconstruit aproximativ 1.000 de imagini, inclusiv un ursuleț de pluș și un avion, din aceste scanări cerebrale, cu o precizie de 80%.

Potrivit Daily Mail, cercetătorii de la Universitatea din Osaka au folosit popularul model Stable Diffusion, inclus în DALL-E 2 de la OpenAI (inteligență artificială), care poate crea orice imagine pe baza unui text introdus.

Echipa le-a arătat participanților seturi individuale de imagini și a colectat scanări fMRI (imagistică prin rezonanță magnetică funcțională), pe care Inteligența Artificială le-a decodificat.

”Demonstrăm că metoda noastră poate reconstrui imagini de înaltă rezoluție cu o fidelitate semantică ridicată din activitatea creierului uman”, a anunțat echipa în studiul publicat în bioRxiv.

”Spre deosebire de studiile anterioare de reconstrucție a imaginilor, metoda noastră nu necesită antrenarea sau reglarea fină a unor modele complexe de învățare profundă”, au mai spus cercetătorii.

Algoritmul extrage informații din părți ale creierului implicate în percepția imaginilor, cum ar fi lobii occipital și temporal, potrivit lui Yu Takagi, care a condus cercetarea.

Echipa a folosit fMRI pentru că acesta captează modificările fluxului sanguin în zonele active ale creierului, relatează Science.org.

FMRI poate detecta moleculele de oxigen, astfel încât scanerele pot vedea în ce parte a creierului neuronii noștri - celulele nervoase ale creierului - lucrează cel mai mult (și atrag cel mai mult oxigen) în timp ce avem gânduri sau emoții.

În acest studiu au fost folosiți în total patru participanți, fiecare dintre ei vizionând un set de 10.000 de imagini.

Inteligența artificială începe să genereze imaginile sub forma unui zgomot asemănător cu zgomotul static de la televizor, care este apoi înlocuit cu trăsături care pot fi distinse pe care algoritmul le vede în activitate, făcând referire la imaginile pe care a fost antrenat și găsind o potrivire.

”Demonstrăm că acest cadru al nostru simplu poate reconstrui imagini de înaltă rezoluție (512 x 512) din activitatea cerebrală, cu o fidelitate semantică ridicată. Interpretăm cantitativ fiecare componentă a unui LDM dintr-o perspectivă neuroștiințifică, prin cartografierea unor componente specifice la regiuni distincte ale creierului.

Prezentăm o interpretare obiectivă a modului în care procesul de conversie text-imagine implementat de un LDM [un model de difuzie latentă] încorporează informațiile semantice exprimate de textul condiționat, menținând în același timp aspectul imaginii originale”, se arată în studiu.

Combinarea inteligenței artificiale cu scanerele cerebrale a fost o sarcină a comunității științifice, care consideră că acestea sunt noi chei pentru a ne dezvălui lumile interioare.

Într-un studiu realizat în luna noiembrie, oamenii de știință au folosit aceste tehnologii pentru a analiza undele cerebrale ale unor pacienți paralizați, care nu vorbesc, și pentru a le transforma, în timp real, în propoziții pe ecranul unui computer.

Aparatul de "citire a minții" poate decodifica activitatea cerebrală în timp ce o persoană încearcă în tăcere să scrie cuvinte fonetic, pentru a crea propoziții complete.

Cercetătorii de la Universitatea din California au declarat că dispozitivul lor de vorbire cu neuroproteză are potențialul de a restabili comunicarea pentru persoanele care nu pot vorbi sau scrie, din cauza paraliziei.

În cadrul testelor, dispozitivul a decodificat activitatea cerebrală a voluntarilor în timp ce aceștia încercau să rostească în tăcere fiecare literă în mod fonetic, pentru a produce propoziții dintr-un vocabular de 1.152 de cuvinte, la o viteză de 29,4 caractere pe minut și o rată medie de eroare a caracterelor de 6,13%.

În cadrul unor experimente ulterioare, autorii au constatat că abordarea s-a generalizat la vocabularele mari care conțin peste 9.000 de cuvinte, cu o rată medie de eroare de 8,23%.

Prezentatorul din România recreat de inteligența artificială: ”Aveam o tăietură pe față”. Reacția CNA VIDEO

Consiliul Naţional al Audiovizualului (CNA) a avut de analizat o sesizare privind o emisiune de pe Realitatea Plus în care prezentatorul a fost recreat cu ajutorul inteligenţei artificiale....

Lupta împotriva cancerului, mai ușoară cu ajutorul AI. Un mare spital din România cumpără un soft care va face în 30 de minute ce făcea un medic în câteva ore

Cel mai mare spital din județul Galați va avea, în curând, soft pe bază de inteligență artificială, care va ajuta la tratarea cancerului. Softul va fi achiziționat cu bani de la bugetul...