Επανασχεδιάζουν σε υπολογιστή τις ανθρώπινες σκέψεις χρησιμοποιώντας νευρωνικά δίκτυα

Ερευνητές, της ρωσικής εταιρείας Neurobotics και του Ινστιτούτου Φυσικής και Τεχνολογίας της Μόσχας, βρήκαν έναν τρόπο να απεικονίσουν την εγκεφαλική δραστηριότητα ενός ατόμου ως πραγματικές εικόνες που μιμούνται αυτά που παρατηρούν σε πραγματικό χρόνο. Αυτό θα επιτρέψει τη δημιουργία ειδικών συσκευών αποκατάστασης μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο οι οποίες θα ελέγχονται από εγκεφαλικά σήματα.

Οι ερευνητές δημοσίευσαν τη διατριβή τους, καθώς και ένα βίντεο που δείχνει τη μέχρι τώρα πορεία της έρευνας και ανάπτυξης. Για να αναπτύξουν τις συσκευές που ελέγχονται από τον εγκέφαλο οι νευροβιολόγοι πρέπει να καταλάβουν πώς κωδικοποιεί τις πληροφορίες. Μια βασική πτυχή αυτού είναι η μελέτη της δραστηριότητας του εγκεφάλου των ανθρώπων και πώς αντιλαμβάνονται οπτικές πληροφορίες, για παράδειγμα, ενώ παρακολουθούν ένα βίντεο.

Η έρευνα της ομάδας

Μέχρι τώρα, οι επιστήμονες για να παρατηρήσουν τις εικόνες που εξάγουν τα σήματα του εγκεφάλου είτε χρησιμοποιούν λειτουργική MRI είτε αναλύουν τα σήματα που συλλαμβάνονται μέσω εμφυτευμάτων απευθείας από τους νευρώνες. Και οι δύο μέθοδοι έχουν αρκετά περιορισμένες εφαρμογές τόσο σε επιστημονικό επίπεδο όσο και στην καθημερινή ζωή.

νευρωνικά δίκτυα, Επανασχεδιάζουν σε υπολογιστή τις ανθρώπινες σκέψεις χρησιμοποιώντας νευρωνικά δίκτυα

Η διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή που αναπτύχθηκε από την ΙΦΤΜ και τη Neurobotics βασίζεται σε τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και ηλεκτροεγκεφαλογραφία ή EEG, μια τεχνική για την καταγραφή των εγκεφαλικών κυμάτων μέσω ηλεκτροδίων που τοποθετούνται μη επεμβατικά στο τριχωτό της κεφαλής. Με την ανάλυση της δραστηριότητας του εγκεφάλου, το σύστημα ανασυνθέτει τις εικόνες που βλέπει ένα άτομο που υποβλήθηκε σε EEG σε πραγματικό χρόνο.

Το πείραμα

Στο πρώτο μέρος του πειράματος, οι νευροβιολόγοι ζήτησαν από υγιή άτομα να παρακολουθήσουν 20 λεπτά από αποσπάσματα βίντεο του YouTube, διάρκειας 10 δευτερολέπτων. Η ομάδα επέλεξε πέντε αυθαίρετες κατηγορίες βίντεο: αφηρημένα σχήματα, καταρράκτες, ανθρώπινα πρόσωπα, κινούμενους μηχανισμούς και μηχανοκίνητο αθλητισμό. Η τελευταία κατηγορία περιελάμβανε πρωτότυπες εγγραφές αγώνων snowmobile, water scooter, μοτοσικλετών και αυτοκινήτων.

νευρωνικά δίκτυα, Επανασχεδιάζουν σε υπολογιστή τις ανθρώπινες σκέψεις χρησιμοποιώντας νευρωνικά δίκτυα

Αναλύοντας τα δεδομένα EEG, οι ερευνητές έδειξαν ότι τα πρότυπα των εγκεφαλικών κυμάτων διακρίνονται για κάθε κατηγορία βίντεο. Αυτό επέτρεψε στην ομάδα να αναλύσει την ανταπόκριση του εγκεφάλου σε πραγματικό χρόνο.

Στη δεύτερη φάση του πειράματος επιλέχθηκαν τρεις τυχαίες κατηγορίες από τις αρχικές πέντε. Οι ερευνητές ανέπτυξαν δύο νευρωνικά δίκτυα: ένα για την παραγωγή τυχαίων ειδικών κατηγοριών εικόνων “θορύβου” και ένα άλλο για την παραγωγή παρόμοιου “θορύβου” βασισμένου στο EEG.

Στη συνέχεια η ομάδα εκπαίδευσε τα δίκτυα να λειτουργούν μαζί με τρόπο που μετατρέπει το σήμα EEG σε πραγματικές εικόνες παρόμοιες με εκείνες που παρατηρούσαν τα εξεταζόμενα άτομα.

νευρωνικά δίκτυα, Επανασχεδιάζουν σε υπολογιστή τις ανθρώπινες σκέψεις χρησιμοποιώντας νευρωνικά δίκτυα

Για να ελεγχθεί η ικανότητα του συστήματος να απεικονίσει τη δραστηριότητα του εγκεφάλου, στα άτομα παρουσιάστηκαν προηγουμένως βίντεο από τις ίδιες κατηγορίες, τα οποία δεν είχαν δει ποτέ.

Καθώς παρακολουθούσαν τα βίντεο, καταγράφηκαν τα δεδομένα των EGG που μετέφεραν τα νευρωνικά δίκτυα. Το σύστημα πέρασε τη δοκιμή, δημιουργώντας πειστικές εικόνες που θα μπορούσαν εύκολα να κατηγοριοποιηθούν στο 90% των περιπτώσεων.

νευρωνικά δίκτυα, Επανασχεδιάζουν σε υπολογιστή τις ανθρώπινες σκέψεις χρησιμοποιώντας νευρωνικά δίκτυα

Το μέλλον

Τα μέχρι τώρα αποτελέσματα είναι ιδιαίτερα ενθαρρυντικά και οι ερευνητές σχεδιάζουν τα επόμενα βήματα τους. Αναφέρουν ότι, με βάση όσα έχουν πετύχει μέχρι τώρα και τη βοήθεια της σημερινής τεχνολογίας, οι νευρωνικές επεμβατικές διεπαφές που οραματίστηκε ο Elon Musk θα μπορούσαν να γίνουν πραγματικότητα.

Οι διεπαφές που οραματίστηκε ο Musk συνδέονται με πολύπλοκες χειρουργικές επεμβάσεις και ταχεία επιδείνωση λόγω διαφόρων φυσικών διαδικασιών, κυρίως οξειδώνονται με αποτέλεσμα να καταστρέφονται μέσα σε λίγους μήνες.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι θα μπορέσουν να σχεδιάσουν νευρωνικές διεπαφές που δεν απαιτούν εμφύτευση.

Πηγή

Ο Χάρης Αναγνωστόπουλος είναι τρελαμένος με την τεχνολογία από την ημέρα που μπορεί να θυμάται τον εαυτό του. Είναι τελειομανής και ψυχαναγκαστικός. Τεράστιο ψώνιο για αυτό και κάνει ανακύκλωση στις σακούλες και άλλα τέτοια είδη, άλλωστε κανείς δεν είναι τέλειος. "Αν έχεις χιούμορ γέλασε και περιέργεια ψάξε".

ΣΥΖΗΤΗΣΗ

Παρακολουθήστε τα σχόλια
Να ειδοποιηθώ όταν
guest

0 Σχόλια
Inline Feedbacks
View all comments

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ

Smartphones featured Xiaomi Xiaomi 13

Xiaomi 13: Ορίστηκε η νέα ημερομηνία παρουσίασης

Tην περασμένη εβδομάδα αναβλήθηκε η εκδήλωση παρουσίασης της σειράς Xiaomi 13 λόγω του θανάτου του πρώην προέδρου της Κίνας Jiang Zemin, κάτι που συνηθίζεται στην κινεζική παράδοση.

Internet featured Twitter

Twitter Blue: Χρέωση 11 $ το μήνα στο iPhone, 7 $ στον ιστότοπο

Aκριβότερη θα είναι η συνδρομή στο Twitter Blue στο iPhone, προκειμένου να καλυφθεί το 30% που κρατάει η Apple από τις αγορές εντός εφαρμογής, σύμφωνα με το The Information.

Smartphones featured

Πτώση 11% στην παγκόσμια παραγωγή smartphone το τρίτο τρίμηνο του 2022

Πτώση στην παγκόσμια παραγωγή smartphone καταγράφηκε το τρίτο τρίμηνο του 2022, σύμφωνα με την τελευταία έρευνα της Trendforce.

Internet 2022 featured Google

Google: Οι κορυφαίες αναζητήσεις της χρονιάς το 2022 – Τι έψαξαν οι Έλληνες;

Λίγο πριν αποχαιρετήσουμε τη φετινή χρονιά έφτασε η στιγμή να μοιραστούμε και πάλι τις ετήσιες λίστες του Year In Search 2022 της Google, που έχει γίνει πλέον θεσμός.