Чтение мыслей

2023

Запущена нейросеть, способная анализировать нейронную активность коры головного мозга и по ней реконструировать речь человека

11 октября 2023 года американские исследователи из Нью-Йоркского университета сообщили о разработке нейросети, которая способна анализировать нейронную активность коры головного мозга и по ней реконструировать речь человека. Затем система воссоздает голос человека, что позволяет вернуть способность говорить тем людям, которые по какой-либо причине потеряли возможность общаться с окружающими.

Ученые отмечают, что человеческая речь — это очень сложный процесс. Он предполагает не только точное управление большим количеством ротовых, гортанных и дыхательных мышц, но и обратную слуховую связь для корректировки речи. Эти действия требуют согласованной работы нескольких нейронных сетей мозга. Понимание механизмов прямой и обратной связи необходимо для создания новых систем, позволяющих, например, парализованным пациентам поддерживать связь с внешним миром.

Разработана нейросеть, способная анализировать нейронную активность коры головного мозга и по ней реконструировать речь человека

В новой работе исследователи успешно распутали сложные мозговые процессы, происходящие во время производства речи. Специалисты применили специальную архитектуру глубокого обучения, тренирующуюся на электрокортикографических записях активности коры головного мозга человека. ИИ-модель различает причинные (использующие текущие и прошлые нейронные сигналы для декодирования речи), антипричинные (текущие и будущие нейронные сигналы) и непричинные (их комбинацию) временные свертки, что дает возможность реконструировать речь.

Специалисты использовали новую нейросеть для разработки системы, способной считывать активность мозга и преобразовывать ее непосредственно в речь. Более того, технология позволяет в значительной степени воссоздавать естественный голос пациента до его утраты, используя лишь небольшой набор аудиозаписей. Таким образом, люди, потерявшие возможность говорить, могут повторно обрести дар речи.^[1]

Искусственный интеллект теперь может создавать видео прямо из мозга людей

19 мая 2023 года исследователи из Национального университета Сингапура и Китайского университета Гонконга сообщили о разработке технологии, которая позволяет генерировать видеоматериалы на основе информации об активности мозга. Проект получил название MinD-Video. Подробнее здесь.

Разработан нейроинтерфейс для управления роботами силой мысли

20 марта 2023 года австралийские учёные из Технологического университета Сиднея сообщили о разработке биосенсорной системы, которая позволяет управлять роботами и различными автоматизированными комплексами посредством силы мысли.

Речь идёт об усовершенствованном интерфейсе «мозг — компьютер». При создании носимых датчиков специалисты применили передовой графеновый материал в сочетании с кремнием, что позволило решить проблемы коррозии, долговечности и сопротивления контакта с кожей. Такие сенсоры устойчивы к неблагоприятным условиям окружающей среды, поэтому их можно использовать на производствах, в аэрокосмической промышленности и других сферах.

Робот Ghost Robotics

Датчики располагаются в зоне затылка пользователя для регистрации волн от зрительной коры головного мозга. Для управления служит модуль дополненной реальности, отображающий мерцающие белые квадраты. Концентрируясь на определённом квадрате, оператор может контролировать робототехнические устройства: в этом случае мозговые волны улавливаются биосенсором, а декодер переводит сигналы в управляющие команды.

Тесты с четвероногим роботом Ghost Robotics показали, что новый интерфейс «мозг — компьютер» позволяет управлять машиной без помощи рук с точностью до 94%. Технология даёт возможность силой мысли генерировать не менее девяти команд за две секунды. Исследователи полагают, что их решение может найти применение в самых разных областях. К примеру, маломобильные граждане смогут посредством данного интерфейса управлять инвалидной коляской или протезами. Система может быть востребована в оборонной отрасли и сфере здравоохранения, в частности, при развёртывании телемедицинских платформ. Технология способна заменить средства голосового и жестового управления, а также традиционные клавиатуры, манипуляторы и сенсорные дисплеи.^[2]

2022

Создан нейроимплант, который считывает слова прямо из мыслей людей

В середине ноября 2022 года ученые разработали способ чтения слов непосредственно из мозга. Мозговые имплантаты могут переводить внутреннюю речь во внешние сигналы, позволяя общаться людям с параличом или другими заболеваниями, которые лишают их способности говорить или печатать.

Новые результаты двух исследований, представленные 13 ноября 2022 года на ежегодном собрании Общества неврологии, дают дополнительные доказательства необычайного потенциала мозговых имплантатов для восстановления утраченной коммуникации, сообщает нейробиолог и врач нейрокритической помощи Ли Хочберг.

Создан нейроимплант, считывающий слова прямо из мыслей людей

Некоторые люди, которым нужна помощь в общении, на ноябрь 2022 года могут использовать устройства, требующие небольших движений, таких как изменение взгляда глаз. Эти задачи под силу не всем. Поэтому новые исследования были направлены на изучение внутренней речи, которая требует от человека только мыслительных усилий.

Наше устройство предсказывает внутреннюю речь напрямую, позволяя пациенту просто сосредоточиться на произнесении слова в своей голове и преобразовать его в текст! Может быть намного проще и интуитивнее, чем если бы пациенту приходилось произносить слова по буквам или говорить их ртом, - сказала невролог из Калифорнийского технологического института Сара Ванделт (Sarah Wandelt).

Нейронные сигналы, связанные со словами, регистрируются электродами, вживленными в мозг. Затем эти сигналы могут быть переведены в текст, который может быть озвучен компьютерными программами, генерирующими речь.Рынок аутсорсинга информационной безопасности в России: особенности развития и перспективы. Обзор TAdviser 6.5 т

Ванделт и ее коллеги смогли точно предсказать, какое из восьми слов думает человек, парализованный ниже шеи. Этот человек говорил на двух языках, и исследователи смогли распознать как английские, так и испанские слова. Электроды улавливали сигналы нервных клеток в задней теменной коре - области мозга, участвующей в речи и движениях рук. По словам Ванделта, имплантат мозга, установленный там, в конечном итоге может быть использован для управления устройствами, которые могут выполнять задачи, обычно выполняемые рукой.^[3]

фМРТ: Впервые успешно применили неинвазивный метод чтения мыслей

В середине октября 2022 года ученые сообщают, что разработали метод, использующий записи функциональной магнитно-резонансной томографии мозга для восстановления непрерывного языка. Полученные результаты являются следующим шагом в поисках лучших интерфейсов мозг-компьютер, которые разрабатываются в качестве вспомогательной технологии для тех, кто не может говорить или печатать. Утверждается, что речь идет о первом примении неинвазивного метода чтения мыслей. Подробнее здесь.

Разработка технологии для управления компьютером силой мысли

Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) сообщили о разработке технологии управления компьютером силой мысли. Система представляет собой программный комплекс, позволяющий управлять компьютером и коммуницировать людям, которые оказались парализованы. Специальное устройство считывает активность головного мозга и связывается с бионическим протезом или другим внешним аппаратом. Подробнее здесь.

Китайских коботов научили «читать» мысли рабочих на конвейере для помощи в работе

В начале января 2022 года стало известно о создании в Китае промышленного робота, который может читать мысли человека с 96% точностью. Робот не только отслеживает мозговые волны работника, но и собирает электрические сигналы от мышц, когда люди вместе работают над сборкой сложного изделия. Подробнее здесь.

2021

Парализованный пациент с нейроимплантатом впервые отправил сообщение в Twitter силой мысли

22 декабря 2021 года компания Synchron, занимающаяся созданием нейроимплантатов, объявила об отправке в Twitter сообщения Филипом О'Кифом, одним из пациентов с имплантированным в мозг нейронным интерфейсом. О’Киф - первый человек, который успешно отправил сообщение миру в социальных сетях посредством мысли, используя мозговой имплантат. Подробнее здесь.

Старт продаж умного шлема для чтения мыслей за $50 тыс.

В середине июня 2021 года американский стартап Kernel сообщил о начале продаж шлемов для чтения мыслей, которые способны анализировать активность нейронов. Стоимость устройства составляет $50 тыс. Подробнее здесь.

2020: Компьютер научился почти безошибочно читать мысли человека

В начале апреля 2020 года в Университете Калифорнии в Сан-Франциско представили искусственный интеллект, который, по словам исследователей, позволяет читать мысли человека. Во время эксперимента система показала высокую точность работы — лишь 3% ошибок.

Ученые испытали действие алгоритма на четырех женщинах. Им в мозг были вживлены электроды для мониторинга приступов эпилепсии. Участники эксперимента читали слова вслух, а ученые транслировали активность их мозга ИИ, чтобы тот засек определенные закономерности, связанные с тем или иным словом.

В Университете Калифорнии в Сан-Франциско представили искусственный интеллект, который, по словам исследователей, позволяет читать мысли человека

Для самой нейросети при этом отбирались только те фразы, которые были повторены хотя бы тремя разными участниками. В итоге в распоряжении ученых оказалось около 50 фраз, состоящих из 250 уникальных слов. Во время чтения к участникам эксперимента были подсоединены электроды, которые позволяли считывать их мозговую активность. Полученные данные были загружены в программу, которая трансформировала их в наборы чисел. Затем в дело вступала непосредственно нейросеть, которая попыталась воспроизвести из полученных цифр изначально зачитанный текст.

Участницы эксперимента повторяли каждое из 30-50 предложений по два раза. Отклик нервных клеток на первое произнесение фразы служил для обучения системы, а на второе произнесение — для проверки её навыков.

По словам исследователей, средний словарный запас человека, говорящего на английском языке, составляет 20 тысяч слов, поэтому искусственный интеллект еще далек от того, чтобы понимать повседневную речь. Кроме того, каждое дополнительное слово повышает количество предположений, а значит, снижает общую точность расшифровки мозговой активности. Ученые заявили, что их система достигла ранее небывалых высот в части чтения человеческих мыслей.^[4]

Робототехника

Примечания