Osoba z elektrodami EEG na głowie patrzy na monitor komputera, na którym wyświetlony jest eksperyment z użyciem bodźców wizualnych. Testuje ona sterowanie myślami

Sterowanie myślami coraz bliżej. Naukowcy opracowali alternatywę dla metody Neuralink

4 minuty czytania
Komentarze

Neuralink to pomysł Elona Muska na to, aby urzeczywistnić sterowanie myślami. Ma także leczyć wiele przypadłości: od paraliżu i problemy psychiczne po autyzm. I chociaż na razie największym sukcesem Neuralink były małpy grające w ponga za pomocą myśli, to nie należy skreślać tej technologii. Na pewno jednak warto przyjrzeć się jej znacznie mniej inwazyjnej alternatywie. Zwłaszcza że ta naprawdę ma się czym pochwalić. 

Sterowanie myślami bez elektroniki w głowie dzięki AI

Wykres elektroencefalografii (EEG) z podpisami elektrod i sygnałem czasowym, obraz mózgu z zaznaczonymi aktywnymi regionami, szereg map topograficznych mózgu przedstawiających różne zakresy częstotliwości fal mózgowych oraz pasek po prawej stronie z wartościami i barwami odpowiadającymi różnym zakresom fal (theta, alpha, beta, gamma). Prezentuje on sterowanie myślami
Fot: UTS

Oczywiście, elektrody nakładane na głowę nie są niczym wyjątkowym. To od kilkudziesięciu lat standard w badaniach nad neurologią. Jednak ten konkretny zestaw opracowany przez badaczy z Centrum Sztucznej Inteligencji Humanocentrycznej GrapheneX-UTS na Uniwersytecie Technologicznym w Sydney (UTS), jest przełomowy. 

Dzięki wykorzystaniu AI zespół stworzył przenośny, nieinwazyjny system zdolny do dekodowania cichych myśli i przekształcania ich w tekst. Ta technologia pozwoli na komunikowanie się ze światem, oraz z urządzeniami dookoła osobom, które nie tylko nie są w stanie się poruszać, ale nawet mówić. Co więcej, naukowcy widzą perspektywę na to, aby nie tylko odczytywać wyartykułowane myśli i układać je w słowa, ale także odbierać inne sygnały związane na przykład z ruchem. 

Tym samym technologia ta w przyszłości mogłaby spowodować możliwość poruszania protezami, egzoszkieletami, a nawet pojazdami – przynajmniej częściowe – jedynie za pomocą myśli. Oczywiście to raczej odległa perspektywa i możliwe, że z powodu autonomicznych samochodów, jak ten testowany w Jaworznie, się jej nigdy nie doczekamy. 

Jak działa sterowanie myślami przy pomocy AI

No dobrze, ale jak to w ogóle ma działać? Otóż początkowo bardzo… standardowo. Czyli za pomocą czapki elektroencefalograficznej (EEG). Jednak pierwsze eksperymenty udowodniły, że w rozwiązaniu tym kryje się prawdziwy potencjał. Otóż 29 uczestników  badania cicho czytało tekst, podczas gdy czapka EEG rejestrowała ich aktywność mózgu. 

Kluczowym elementem tego systemu jest model AI o nazwie DeWave, opracowany przez badaczy z UTS. Jest on szkolony na obszernych danych EEG, aby tłumaczyć rejestrowane sygnały na słowa i zdania, co jak widać, na poniższym nagraniu zakończyło się sukcesem. 

Znaczącym aspektem tego badania jest nowatorskie podejście do bezpośredniego tłumaczenia surowych fal EEG na język, bez konieczności inwazyjnych procedur, takich jak operacyjne wszczepienie elektrod, czy skomplikowane skanowanie MRI. To podejście nie tylko stanowi przełom w dekodowaniu neuronalnym, ale także czyni technologię bardziej praktyczną do codziennego użytku. 

Oczywiście nie oznacza to, że Neuralink właśnie stracił rację bytu. Otóż czapki EEG są bardziej podatne na zakłócenia, oraz mniej czułe, niż elektrody wszczepione bezpośrednio do mózgu. Co więcej, po umieszczeniu elektrod w głowie, tych nie widać z zewnątrz, oraz nie jesteśmy oplatani kablami. W przypadku EEG musimy je nosić ciągle na naszej głowie. Wszystko więc rozbija się o to, czy chcemy inwazyjnego zabiegu, czy też nie. 

Zadziwiające wnioski z badań nad sterowaniem myślami

Jednym z interesujących odkryć było większe umiejętności modelu w dopasowywaniu czasowników niż rzeczowników oraz tendencja do tworzenia synonimicznych par dla rzeczowników. Sugeruje to, że podobne wzorce fal mózgowych mogą być generowane dla semantycznie podobnych słów. Mimo to AI wykazała obiecujące wyniki w dopasowywaniu kluczowych słów i tworzeniu spójnych struktur zdaniowych.

Obecnie dokładność tłumaczenia systemu wynosi około 40% na skali BLEU-1, czyli metryce, która mierzy podobieństwo maszynowego tekstu tłumaczonego do zestawu wysokiej jakości tłumaczeń referencyjnych. Badacze mają nadzieję, że uda się to poprawić do poziomów porównywalnych z tradycyjnym tłumaczeniem językowym lub programami rozpoznawania mowy, które osiągają wyniki bliższe 90%

Pod tym względem kluczowe może okazać się dalsze szkolenie AI, aby poprawić rozpoznawanie fal mózgowych. Oczywiście może się okazać, że konieczne będą także poprawki zwiększające dokładność samej czapki EEG. Mimo to projekt ten można uznać za nie lada sukces, który przybliża nas do dnia kiedy sterowanie myślami będzie codziennością dla potrzebujących. Zwłaszcza że testy tej technologii są o wiele prostsze do zorganizowania, niż eksperymenty na ludziach z Neuralnik

Źródło: uts.edu.au, YouTube

Motyw