Tudósok olyan mesterséges intelligenciát fejlesztettek ki, ami szöveggé alakítja az agyi tevékenységet

Az elme olvasása egy lépéssel közelebb került a megvalósuláshoz, miután tudósok olyan mesterséges intelligenciát fejlesztettek ki, amely ...

Az elme olvasása egy lépéssel közelebb került a megvalósuláshoz, miután tudósok olyan mesterséges intelligenciát fejlesztettek ki, amely az agyi tevékenységet szöveggé alakítja.

Noha a rendszer jelenleg a felismert idegi minták alapján működik, miközben valaki hangosan beszél, a szakértők szerint ez végül elősegítheti a kommunikációt azon emberek esetében, akik nem tudnak beszélni vagy gépelni, például a bezártságszindrómában szenvedő betegeknél.

"Még nem tartunk ott, de úgy gondoljuk, hogy ez lehet a beszédprotézis alapja," - mondta Dr. Joseph Makin, a San Francisco-i Kaliforniai Egyetem idegsebésze, a kutatás társszerzője.

A Nature Neuroscience folyóiratban Makin és munkatársai bemutatják, hogyan fejlesztették ki rendszerüket azáltal, hogy négy résztvevőt toboroztak, akiknek az agyába elektródákat ültettk be, hogy megfigyeljék az epilepsziás rohamokat. (1)

A résztvevőket megkérték, hogy több alkalommal hangosan olvassanak fel 50 meghatározott mondatot, többek között: "Tina Turner egy popénekes" és "Azok a tolvajok 30 ékszert loptak el". A csapat beszéd közben nyomon követte az idegi aktivitásukat.

Ezeket az adatokat ezt követően egy gépi tanulási algoritmusba táplálták be, egyfajta mesterséges intelligencia rendszerbe, amely az egyes kimondott mondatok során rögzített agyi aktivitási adatokat számsorokká konvertálta.

Annak biztosítása érdekében, hogy a számok csak a beszéd aspektusaira vonatkozzanak, a rendszer összehasonlította az agyaktivitási adatok kis darabjai alapján megbecsült hangokat a ténylegesen rögzített hanggal. A számsort ezután a rendszer második részébe táplálták, amely azt szavak sorozatává konvertálta.

Eleinte a rendszer értelmetlen mondatokat hozott létre. Miután azonban a rendszer összehasonlította az egyes szavak sorozatait a ténylegesen hangosan felolvasott mondatokkal, tovább javult és megtanulta, hogy a számok hogyan kapcsolódnak a szavakhoz, és hogy mely szavak követik egymást.

Ezután a csapat kipróbálta a rendszert, és írott szöveget generáltak a beszéd során rögzített agyi tevékenység alapján.

A rendszer nem volt tökéletes, a csapat azonban úgy találta, hogy az új rendszer pontossága jóval magasabb, mint a korábbi megközelítések. Míg a pontosság személyenként eltérő volt, egy résztvevő esetében az egyes mondatoknak mindössze 3%-át kellett kijavítani - ez jobb eredmény, mint a szakember átírók 5%-os aránya. Ugyanakkor a csapat hangsúlyozta, hogy az algoritmus csak kis számú mondatot képes kezelni.

"Ha megpróbálunk túllépni az alkalmazott 50 mondaton, a dekódolás sokkal rosszabb lesz," - mondta Makin, és hozzátette, hogy a rendszer bizonyos mondatok megtanulására, az agyi aktivitásból származó szavak azonosítására és az általános angol mintázat felismerésére összpontosít.

Dr. Christian Herff, aki a Maastrichti Egyetemen a terület szakértője, de nem vett részt a tanulmányban elmondta, hogy a kutatás rendkívül izgalmas, mivel a rendszert kevesebb, mint 40 percig kellett kiképezni az adatok használatára minden résztvevő esetében, és korlátozott mondatgyűjteményt használt, nem pedig több millió órányit, ami általában szükséges.

"Ezzel olyan pontosságot értek el, amelyet eddig még nem sikerült," - mondta.

Megjegyezte azonban, hogy a rendszer még nem használható a súlyos fogyatékossággal élő betegek számára, mivel olyan agyi aktivitásra támaszkodik, amit azon emberek esetében rögzítettek, akik hangosan kimondták a mondatokat.

"Természetesen ez fantasztikus kutatás, de ezek az emberek használhatják az 'OK Google-t' is," mondta. "Ez nem a gondolat fordítása, hanem a beszédben részt vevő agyi tevékenységé."

Herff szerint az embereknek még nem kell aggódniuk, hogy mások elolvassák a gondolataikat, mivel az agyi elektródákat be kell ültetni, míg a képzeletbeli beszéd nagyon különbözik a belső hangtól.

Dr. Mahnaz Arvaneh, a Sheffieldi Egyetem agyi gépi interfészeinek szakértője elmondta, hogy fontos az etikai kérdések megfontolása. "Még mindig nagyon távol vagyunk attól a ponttól, hogy a gépek olvasni tudjanak a fejünkben," - mondta. "De ez nem azt jelenti, hogy nem kellene gondolkodnunk rajta, és nem is kellene terveznünk ezzel kapcsolatban."

(1) - https://www.nature.com/articles/s41593-020-0608-8
(2) - https://www.theguardian.com/science/2020/mar/30/