https://frosthead.com

Uus uuring viib teadlased lugemisele ühe sammu lähemale

Toimub kuritegu ja on tunnistaja. Sõnaliste kirjelduste põhjal kahtlustatava portree joonistava visandikunstniku asemel haaras politsei tunnistaja EEG varustuse külge. Tunnistajal palutakse vägivallatsejalt pilt teha ja EEG andmetest ilmub nägu.

Kuigi see stsenaarium eksisteerib ainult ulmevaldkonnas, viivad Toronto Scarborough 'ülikooli uued uuringud selle ühe sammu reaalsusele lähemale. Teadlased on kasutanud EEG-andmeid („ajulaineid”), et rekonstrueerida katsealustele näidatud nägu. Teisisõnu, nad kasutavad EEG-d, et uurida, mida objekt näeb.

Kas see on meeles lugemine? Mingis mõttes.

Midagi nähes loovad meie ajud asjast vaimse mulje või “taju”. Uuringus haarasid teadlased 13 katsealust EEG-seadme külge ja näitasid neile pilte inimese nägudest. Katsealused nägid 70 erineva inimese jaoks ühte õnnelikku ja ühte neutraalset nägu, kokku 140 pilti. Mõlemad näod vilkusid sekundi murdosa jooksul üle ekraani. Salvestatud ajutegevust, nii individuaalseid andmeid kui ka kõigi subjektide koondandmeid, kasutati masinaõppe abil näo taasloomiseks. Seejärel võrreldi rekonstrueeritud pilte originaalpiltidega. Koondandmed andsid täpsemaid tulemusi, kuid ka üksikud andmed olid täpsemad kui juhuslik juhus.

Enne seda olid teadlased kujutisi rekonstrueerinud, kasutades funktsionaalse magnetresonantstomograafia (fMRI) andmeid. Osa sellest uurimistööst tehti Toronto Scarborough 'ülikoolis, samas laboris. Muu hiljutine töö hõlmas elektroodide implanteerimist makaakide ajudesse, et teada saada, kuidas neuronid reageerisid, kui ahvid nägusid vaatasid, mis annab teadlastele parema ülevaate sellest, kuidas inimesed näopilte loovad.

"Mis teeb praeguse uuringu eriliseks, on see, et rekonstrueerimine inimestel saadi suhteliselt odava ja tavalise tööriista abil nagu EEG, " ütleb tehnika väljatöötaja TÜ Scarboroughi järeldoktor Dan Nemrodov. Uurimistöö avaldati hiljuti ajakirjas eNeuro .

Näo-rekonstrueerimine-kasutades-EEG.jpg (Vasakul) subjektidele näidatud näod, (paremal) Näo rekonstrueerimine AI abil (Dan Nemrodov jt / Toronto Scarborough ülikool)

Nemrodovi sõnul suudab EEG visuaalseid tajusid nende arenedes hõivata, samas kui fMRI hõivab aega palju halvemini. Teadlased suutsid kasutada EEG-tehnikat, et hinnata, et meie näo esitamiseks kulub ajudel 170 millisekundit (0, 17 sekundit). Meeskond loodab, et nende meetodit saaks kasutada koos fMRI tehnikatega veelgi täpsemate rekonstrueerimiste tegemiseks.

Nemrodov rõhutab, et uuringus kasutatud tehnika tajus stiimuleid. Teisisõnu, see oli rekonstrueerimine, mida katsealused nägid, mitte see, mida nad mõtlesid.

Kuid meeskond uurib nüüd, kas pilte saaks mälust või kujutlusvõimest rekonstrueerida.

„[See] avaks arvukalt võimalusi, alustades kohtuekspertiisidest, näiteks tunnistajate poolt nähtavate inimeste esinemiste rekonstrueerimine nende aju signaali põhjal, mitteverbaalsete kommunikatsiooniliikidega, mis on ette nähtud puuetega inimeste suhtlemiseks, nende süsteemide integreerimiseks osadeks aju-arvuti liidese jaoks professionaalsetel ja meelelahutuslikel eesmärkidel, ”räägib Nemrodov.

Inimeste jaoks, kes ei oska rääkida, võiks see tehnika võimaldada neil end väljendada, näidates pilte sellest, mida nad tajuvad, mäletavad või kujutavad ette. Kahtlased pildid võiksid teoreetiliselt olla täpsemad. Uuringud võivad potentsiaalselt anda ka mõista, kuidas aju näeb nägusid, mis võivad aidata kaasasündinud prosopagnosiat põdevaid inimesi, üldtuntud kui näo pime. Selle seisundiga inimesed ei suuda nägusid ära tunda, ükskõik kui tuttavad nad ka poleks.

Vaatamata uurimistöö ulmeväljenditele, ei tohiks Nemrodovi sõnul muretseda patuse ja düstoopia pärast.

"Pole vähe põhjust arvata, et meie meetodit kasutades võime lugeda inimeste meelt nende tahte vastaselt, " ütleb ta. "Täpse tulemuse saamiseks loodame osalejate koostööle esitatud stiimulitele tähelepanu pöörates."

Aju skaneerimise kasutamisel piltide reprodutseerimisel on eetilisi probleeme, ütles Berkeley California ülikooli kognitiivne neuroteadlane Jack Gallant. Kuid need probleemid pole olulised enne, kui ajulainete dekodeerimise liidesed on palju arenenumad. Kujutise rekonstrueerimise jaoks kõige jaoks kasulikuks tööriistaks on vaja seadet, mis oleks nii kaasaskantav kui ka mõõta kõrge eraldusvõimega, jäädvustades nii ruumilisi kui ka ajalisi mõõtmeid.

"Me ei tea, millal selline seade kättesaadavaks saab, " ütleb Gallant. "Kui me teaksime, kuidas seda asja ehitada, siis ehitaksime selle juba üles."

Uus uuring viib teadlased lugemisele ühe sammu lähemale