• 06 июня 2019, 01:55

    Возвращение к нормальной жизни. Создана новая технология, читающая мысли

    Ученые Калифорнийского университета разработали приспособление, которое способно превращать мысли людей в речь. Мозговой имплант поможет облегчить жизнь пациентам, которых болезнь лишила дара речи.
    Возвращение к нормальной жизни. Создана новая технология, читающая мысли

    Эксперты уже оценили изобретение и назвали результаты испытаний «убедительными и волнующими». Сначала в мозг имплантируют электрод. Суть работы изобретения основана на способности импланта считывать не мысли, а намерения человека произнести какое-то слово. Устройство воспринимает и обрабатывает сигналы мозга, которые связаны с движением рта, губ и языка.

    Затем компьютер обрабатывает полученные данные и воссоздает слова, которые под влиянием этих импульсов могли бы сформировать речь. Затем выдается синтезированный голос.

    Один из исследователей, профессор Эвард Чанг, отметил, что сгенерировать целые устные предложения на основе мозговой деятельности ученым удалось впервые. Результат оказался неидеальным, но впечатляющим, и у клинически жизнеспособных пациентов с потерей речи появилась реальная надежда на восстановление коммуникации.

    Эксперименты с пятью участниками показали, что можно разобрать на слух до 70% слов, воспроизведенных устройством. Профессор Чанг предупредил, что имплант поможет не всем, а только тем людям, чей мозг контролирует губы, язык, голосовой аппарат и челюсть. В отдаленной перспективе исследователи надеются помочь тем, кто ранее никогда не разговаривал. Например, детям с церебральным параличом.

    Профессор Софи Скотт из Лондонского университетского колледжа назвала работу калифорнийских ученых очень интересной, но отметила, что она находится на очень ранней стадии и о клиническом применении говорить рано.

    Безусловно, полученные результаты очень интересны, но исследователей Калифорнийского университета нельзя назвать пионерами в этой области. Ученые-инженеры из Колумбии создали систему, переводящую мысли в слова. Объединение искусственного интеллекта и синтезаторов речи позволило компьютерам напрямую взаимодействовать с мозгом. Их открытие позволит реконструировать речь больных, страдающих боковым амиотрофическим склерозом, или тех, кто восстанавливается после инсульта.

    Доктор философии и главный исследователь в Институте психического поведения Мортимера Б. Цукермана при Колумбийском университете Нима Месгарани заявил, что у пациентов появится реальная возможность восстановить связь с окружающим миром, утерянную в результате тяжелой болезни. Новая система в корне изменит правила игры.

    Ученый подчеркнул, что десятилетия исследований показали, что люди, которые говорят или даже представляют, что они произносят слова, формируют в мозгу характерные шаблоны активности. Четкие и узнаваемые сигналы возникают и когда мы слушаем, как кто-то говорит, или представляем себе это.

    Расшифровка этих сигналов заставила ученых воспользоваться вокодером с особым алгоритмом, способным синтезировать речь с записей разговоров людей.

    «Это та же технология, которую используют Amazon Echo и Apple Siri для устного ответа на наши вопросы», — сказал доктор Месгарани.

    Научив вокодер интерпретировать сигналы мозговой деятельности с помощью мощной нейронной сети, ученые добились воспроизведения звуков с удивительной точностью.

    «Если пользователь думает: „Мне нужен стакан воды“, — наша система может воспринимать сигналы мозга, генерируемые этой мыслью, и превращать их в синтезированную словесную речь», — сказал доктор Месгарани.

    Компьютерный интерфейс, который может транскрибировать произносимые про себя слова пользователя, был создан и в Массачусетском технологическом институте.

    Разработанное исследователями устройство воспринимает нервно-мышечные сигналы челюсти с помощью наушников с костной проводимостью, передающих вибрации через кости лица на внутреннее ухо.

    В одном из экспериментов испытуемые молча сообщали ходы противников в шахматной партии и так же безмолвно получали рекомендуемые компьютером ответные действия.

    Руководивший разработками аспирант MIT Media Lab Арнав Капур сообщил, что ученые хотели воплотить идею создания вычислительной платформы, объединяющей машину и человека, расширяя сознание последнего.

    Алгоритм, способный считывать картинки из мозга человека, удалось создать ученым Киотского университета. Японские исследователи научили нейросеть с помощью декодера воссоздавать буквы, графические фигуры и объемные объекты, создаваемые мозговой активностью.

    Изображения пока не получаются точными, но эффективность нейросети оценивается в 76,1-79,7% корреляции исходной и полученной картинки.

    Ученые американского Purdue University успешно обучают искусственный интеллект чтению мыслей. В ходе экспериментов с добровольцами нейросеть успешно различала мысли людей, анализировала работу мозга и сопоставляла ее с определенными образами. Трем волонтерам показали 972 ролика, одновременно записывая работу их мозга с помощью МРТ-снимков каждые две секунды.

    В результате тестирования искусственный интеллект смог точно определить, что видит человек. Ученым также удалось связать зоны мозга человека с блоками информации.

    Россияне Яков Казанович и Роман Борисюк из Института математических проблем биологии РАН придумали нейросеть, способную отыскать на картинке объекты так же, как это делают органы зрения и мозг человека.

    Она поможет ученым выяснить, как работает реальное зрение животных и человека, о котором исследователи фактически до сих пор ничего не знают.