Inžinjeri iz Instituta za istraživanje živčanih aktivnosti uspjeli su stvoriti sustav koji misli pretvara u razumljiv i prepoznatljiv govor. Kontroliranjem nečije moždane aktivnosti, tehnologija rekonstruira misli u riječi.
Ovaj znanstveni proboj, zajedno s snagom AI i sintetizatora govora, otvara novu eru u interakciji između računala i mozga. To, naravno, otvara i nove mogućnosti ljudima koji su, iz ovog ili onog razloga, izgubili sposobnost govora.
„Naši glasovi pomažu u održavanju kontakta sa našim prijateljima, obitelji i svijetom oko nas, tako da gubitak glasovne moći zbog povrede ili bolesti je pogubno za ljude. Međutim, s današnjim zalihama znanja imamo potencijalni način da obnovimo tu snagu. Pokazali smo da pravi sluh ljudi misli mogu dešifrirati i razumjeti bilo koji slušatelj “, kaže dr. Sc. Nima Mesgarani i jedan od autora studije provedene na Institutu za mentalno ponašanje Mortimera B. Zuckermana na Sveučilištu Columbia.
Desetljeća istraživanja pokazala su da se, kada ljudi govore ili čak zamišljaju da govore riječi, u mozgu pojavljuju karakteristični obrasci aktivnosti. Jasan i prepoznatljiv obrazac signala pojavljuje se i kada slušamo nekoga kako govori ili zamislimo da slušamo. Stručnjaci pokušavaju dešifrirati ove obrasce već desetljećima, ali tek se sada pred njima otvorila budućnost u kojoj se misli više ne mogu sakriti unutar mozga, već se umjesto toga po volji mogu prevesti na govorni jezik.
Ali ovaj podvig nije bilo lako izvršiti. Rani pokušaji dešifriranja moždanih signala dr. Mesgaranija i drugih fokusirali su se na jednostavne računalne modele koji su analizirali spektrograme koji su vizualni prikazi frekvencija zvuka.
No zbog činjenice da ovaj pristup nije stvorio ništa blisko razumljivom govoru, tim dr. Mesgarani se umjesto toga okrenuo vocoderu, računalnom algoritmu koji može sintetizirati govor nakon što je osposobljen za snimanje razgovora s ljudima.
"To je ista tehnologija koju Amazon Echo i Apple Siri koriste da usmeno odgovore na naša pitanja", rekao je dr. Mesgarani, koji je također izvanredni profesor elektrotehnike na Columbia School of Engineering and Applied Science iz Fondacije Fu.
Kako bi naučio vocoderu da tumači moždane aktivnosti, dr. Mesgarani udružio se s Ashesh Dinesh Mehta, mr.sc., doktoratom, neurokirurgom s Instituta za neuroznanost Northwell Health Physician Partners i koautrom današnjeg članka. Doktor Mehta liječi pacijente s epilepsijom, od kojih neki moraju podvrći redovnoj operaciji.
Promotivni video:
"Radeći s dr. Mehtom, zamolili smo pacijente s epileptikom koji su već imali operaciju na mozgu da slušaju prijedloge različitih ljudi, dok smo mjerili uzorke u njihovoj moždanoj aktivnosti", kaže dr. Mesgarani. "Ovi neuronski obrasci uvježbavali su vokodera."
Zatim su istraživači zamolili te iste pacijente da slušaju zvučnike koji izgovaraju brojeve 0 do 9 dok snimaju moždane signale koji bi se mogli prenijeti kroz vokoder. Zvuk koji proizvodi vokoder kao odgovor na ove signale analiziran je i pročišćen pomoću neuronskih mreža poput umjetne inteligencije koja oponaša strukturu neurona u biološkom mozgu.
Krajnji rezultat bio je robotski glas koji je ponavljao niz brojeva. Kako bi provjerili točnost snimke, dr. Mesgarani i njezin tim uputili su ljude da preslušaju snimku i prijave ono što su čuli.
"Otkrili smo da ljudi mogu razumjeti i ponoviti zvukove otprilike 75% vremena, što je daleko superiornije od svih prethodnih pokušaja", kaže dr. Mesgarani. Poboljšanje razumljivosti osobito je bilo vidljivo kad se uspoređuju nove snimke s ranijim pokušajima na temelju spektrograma. "Osjetljiv vokoder i moćne neuronske mreže predstavljali su zvukove koje su pacijenti u početku čuli s nevjerojatnom točnošću."
Doktorica Mesgarani i njezin tim sada planiraju testirati složenije riječi i rečenice. Oni također namjeravaju izvesti iste testove na mozgovnim signalima koji se emitiraju kada osoba govori ili zamišlja govor. Konačno, nadaju se da njihov sustav može biti dio implantata, sličan onom koji nose neki pacijenti s epileptikom, koji misli korisnika izravno prevode u riječi.
"U ovom scenariju, ako vlasnik čipa misli," treba mi čaša vode ", naš sustav može primiti signale mozga koje generira ta misao i pretvoriti ih u sintetizirani verbalni govor", kaže dr. Mesgarani. "To je izmjenjivač igara i svima koji su zbog povrede ili bolesti izgubili sposobnost govora, tehnologija daje novu priliku za komunikaciju sa svijetom koji ih okružuje."
Komentar uredništva
Budući da neki od naših zaposlenika imaju određeni odnos prema neurofiziologiji, možemo apsolutno nedvosmisleno ustvrditi da rješavanje problema čitanja misli i prevođenja tih misli u riječi nije problem koji neki doktor filozofije može riješiti zajedno s inteligentnim neurohirurgom. To je zadatak za istraživački institut, koji će ga rješavati za stotinu, dvjesto ili više godina. Štoviše, uopće nije činjenica da će istraživački institut riješiti ovaj problem - čak i ako su svi NASA superračunari dovedeni tamo, na kojem će gomila inženjera početi simulirati neuronske mreže. Međutim, članak u znanstvenom časopisu neće lagati i činjenica da je prepoznavanje misli definitivno tu. Kako se, dakle, mogu povezati ove dvije činjenice?
Jako jednostavno. U posljednjih 20-30 godina u svijetu se pojavio ogroman broj potpuno nevjerojatnih i vrlo složenih tehnologija poput mikroprocesora i tvrdih diskova. I svakim danom dolazi sve više i više novih izuma, koji su zapisani nekim "talentiranim studentima", koji su, sjedeći u garaži, prikupili komad od otpadnog metala, nad kojim se 50 godina bore istraživački instituti. I u ovom slučaju imamo izum slične geneze. Odnosno, razvoj koji se već godinama radi (ili predaje ljudima), nije jasno tko, ali što je zabilježeno na tetki i stricu iz Kolumbije.
U stvari, apsolutno nema razlike tko će Wikipedia zapisati kao "izumitelje" tehnologije. Glavna stvar je da je tehnologija predstavljena svijetu pomoću znanstvenog časopisa. Nadalje, neka će kineska tvrtka početi proizvoditi takve "gadgete" koji će ljude naviknuti na samu ideju da im je glava sada postala potpuno prozirna. Konačno, treća faza bit će isto orwellovska "1984" kada se čak i misli bilo koje osobe mogu slobodno čitati iz daljine. Na primjer, postavljanjem posebnih senzora u stanove ili integriranjem posebnog čipa koji reagira na moždane impulse u tijelu. Osim toga.
Svaka tehnologija ima u pravilu suprotnu primjenu. Na primjer, ako postoji tehnologija za pretvaranje živčanih impulsa u riječi, pomoću istog principa bilo koje riječi možete pretvoriti u nečije misli. U toj situaciji predsjednici različitih zemalja imaju grandiozne izglede da ih podrži apsolutno cijelo biračko tijelo jer sada postoji tehnička mogućnost da svaki birač uopće razmišlja poput njega - dovoljno je staviti ispravno moduliran signal u utičnicu.
Općenito, podrazumijeva se da se otvaraju najljepše svjetske perspektive i mi sa zanimanjem pratimo razvoj događaja.