Игры с разумом: как исследователи обучают искусственный интеллект читать мысли

15 апреля 2018, 09:40

Алгоритмы, умеющие читать мысли человека, не только готовы к использованию компаниями, но и скоро станут естественной частью повседневных бизнес-приложений, считает блогер и специалист по современным технологиям Майлк Элган. dev.by приводит перевод его публикации на Computerworld.

Читать далее

Иллюстрация: Computerworld

Недостающий элемент

Футуристы уже давно предсказывают появление подобной технологии. Хотя считывать электрические импульсы мозга учёные умеют уже не одно десятилетие, распознавать их до недавнего времени специалистам не удавалось. Сегодня понять, что происходит внутри человеческого мозга, стало возможным благодаря технологиям искусственного интеллекта и машинного обучения.

Все исследования в этом направлении имеют одну основу: исследователи разрабатывают ПО, которое считывает импульсы мозга испытуемого и сопоставляет их со словами или картинками. Полученные результаты сканирований можно анализировать, интерпретировать и использовать для создания различных приложений, позволяющих познавать мозг или мысленно управлять объектами.

Так, специалисты Массачусетского технологического института изобрели надеваемое на голову устройство, которое работает в паре со специальным приложением на основе машинного обучения и мгновенно переводит речь в текст. При этом испытуемому не нужно что-либо произносить: электроды на устройстве перехватывают нервно-мышечные сигналы, которые мозг посылает мышцам лица, а приложение преобразует их в заданный формат. Таким образом голосовое управление полностью заменяется мысленным.

Чтобы соединить нервно-мышечные сигналы с определёнными словами, исследователи используют нейронную сеть. Каждый человек уникален с физиологической точки зрения, но за 15 минут настройки и обучения сети специалистам удавалось достичь 92-процентной точности считывания сигналов.

В устройство также встроен остеофон, который передаёт вибрации через костную ткань челюсти сразу на внутреннее ухо. Это означает, что пользователь может обращаться к виртуальному помощнику, а система передаст ответ напрямую ему так, что сидящие рядом собеседники об этом даже не узнают.

Таким образом, технология «читает» не непосредственно мысли, а «указания» — сигналы сократиться, которые мозг посылает мышцам лица, чтобы генерировать речь, в то время как человек не произносит ни звука. Как работает технология, разработчики устройства показали в видео.

А учёные из Калифорнийского университета создали телепатическое устройство, которое способно преобразовывать мысли человека в текст с более чем 90-процентной точностью. Оно не распознаёт смысл слов, которые внутренне произносит человек, а определяет, что слышит человек, на основе его мозговой активности.

Здесь специалисты применили один из методов лечения эпилепсии, при котором электроды имплантируются прямо на поверхность мозга. С их помощью учёные наблюдали за активностью слуховой коры, а алгоритмы на основе полученных данных восстанавливали отдельные звуки, которые слышал испытуемый.

Учёные из университета Карнеги-Меллона изобрели способ читать «комплексные мысли» по снимкам мозга и преобразовывать его в текст. Согласно их исследованию, комплексное мышление позволяло искусственному интеллекту предсказывать следующие предложения в ходе мыслительного процесса в голове человека.

Свои проекты по чтению мыслей есть и у Facebook: секретное подразделение соцсети Building 8 разрабатывает технологию, с помощью которой пользователи смогут отправлять сообщения в Facebook Messenger силой мысли.

В прошлом году Microsoft получила одобрение патентов на интерфейсы, которые будут «управлять состоянием компьютера и приложений», опираясь на мозговую активность человека . Например, такой алгоритм может уменьшать громкость надоевшей пользователю музыки, если уловит исходящие от мозга вибрации раздражения шумом, но в то же время может применяться во множестве отдельных продуктов Microsoft: начиная повышением восприимчивости компьютерной мыши, и заканчивая усовершенствованием приложений для гарнитур смешанной реальности HoloLens.

Учёные совершили прорыв и в считывании визуальных образов. Недавно специалисты из университета Торонто смогли приблизительно воссоздать лица на фотографиях, которые показывали испытуемым, на основе активности их мозга. 13 участникам эксперимента учёные показали 140 лиц, а ИИ-алгоритм расшифровывал данные электроэнцефалограммы (ЭЭГ). В результате ему удалось сгенерировать не совсем чёткие, но вполне узнаваемые копии показанных участникам фото. Исследователи уверены, что скоро у них получится восстанавливать лица исключительно из памяти. Такая технология была бы весьма полезной в правоохранительных целях.

Подобную нейросеть разрабатывают учёные из Киотского университета в Японии. Испытуемым показывают фотографии, а ИИ-алгоритм по снимкам функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) и интенсивности притока крови к мозгу пытается вычислить, как выглядели оригинальные картинки.

В университете Пердью исследователи также «читают мысли» при помощи фМРТ и искусственного интеллекта. Здесь подопытным показывают видео, а обучаемый алгоритм предсказывает активность зрительной коры головного мозга. Постепенно алгоритм научился определять, что именно видел человек, руководствуясь исключительно поступающими мозговыми импульсами.

Приложения, которые способные считывать то, о чём думает человек, появляются и за пределами университетов. Стартап Neurable создаёт научно-фантастическую VR-игру под названием Awakening, в которой пользователь сможет силой мысли поднимать и бросать предметы. В комплекте с игрой идёт оголовье с электродами, которые подключаются к очкам виртуальной реальности HTC Vive. Но игра не «читает» мысли напрямую, а считывает нейронную активность мозга и расшифровывает отправляемые команды и инструкции.

Стартап Looxid Labs, участвующий в акселерационной программе HTC, строит портативную VR-гарнитуру со встроенной технологией распознавания эмоций, которая отслеживает движение глаз и мозговую активность пользователя. Аналогичные дополнения компания разработала и для шлема HTC Vive, а летом планирует выпустить свои SDK.

Один из крупнейших автопроизводителей в мире Nissan представил на последнем Женевском автосалоне концепт-кар IMx KURO, оснащённый устройством, которое анализирует поступающие от мозга водителя сигналы, чтобы ускорить реакцию авто. Например, если система обнаружит, что водитель собирается нажать на тормоз, то начнёт тормозить сама ещё до того, как нога водителя коснётся педали. В Nissan считают, что это позволит сократить время реакции водителя по крайней мере на полсекунды.

Ключевая сфера применения — повседневное использование в бизнесе

Очевидно, что ИИ-алгоритмы, умеющие читать человеческие мысли, могут применяться не просто как отдельные приложения для управления разумом или телепатии, например, чтобы одной только силой мысли переключать свет или настраивать пользовательский интерфейс. Они также могут значительно усовершенствовать существующие бизнес-приложения.

Алгоритмы интерпретации происходящих в мозге мыслительных процессов могут максимизировать точность систем автоисправления текста и распознавания речи. В любой сфере деятельности такие приложения позволят системам искусственного интеллекта более точно и быстро выполнять команды человека.

Обсуждение