AI-modeller og platforme

AI Bruges Til At genskabe Menneskelige HjernebÃļlger I Real Tid

mm
FÃļj Unite.AI til dine foretrukne kilder pÃĨ Google

For nylig skabte et hold af forskere et neuralt netvÃĶrk, der kan genskabe menneskelige hjernebÃļlger i realtid. IfÃļlge Futurism, bestod forskerholdet af forskere fra Moskvas Institut for Fysik og Teknologi (MIPT) og Neurobotics-korporationen, og de kunne visualisere en persons hjernebÃļlger ved at oversÃĶtte bÃļlgerne med et computer-vision neuralt netvÃĶrk, der renderede dem som billeder.

Resultaterne af studiet blev offentliggjort i bioRxiv, og en video blev lagt ud sammen med forskningspapiret, der viste, hvordan netvÃĶrket genskabte billeder. MIPT-forskerholdet hÃĨber, at studiet kan hjÃĶlpe dem med at skabe rehabiliteringssystemer efter slagtilfÃĶlde, der kan styres af hjernebÃļlger. For at skabe rehabiliteringsenheder til slagtilfÃĶlde mÃĨ neurobiologer studere de processer, hjernen bruger til at kode information. En kritisk del af at forstÃĨ disse processer er at studere, hvordan mennesker opfatter videoinformation. IfÃļlge ZME Science analyserer de nuvÃĶrende metoder til at trÃĶkke billeder ud af hjernebÃļlger typisk signaler fra neuroner gennem brug af implantater eller trÃĶkker billeder ved hjÃĶlp af funktionel MRI.

Forskerholdet fra Neurbiotics og MIPT anvendte elektroencefalografi, eller EEG, som logger hjernebÃļlger samlet fra elektroder placeret pÃĨ skalpen. I sÃĨdanne situationer bÃĶrer mennesker ofte enheder, der sporer deres neurale signaler, mens de ser en video eller kigger pÃĨ billeder. Analyser af hjerneaktivitet gav inputfunktioner, der kunne bruges i et maskinelÃĶringssystem. MaskinelÃĶringssystemet kunne genskabe billederne, en person havde set, og renderede billederne pÃĨ en skÃĶrm i realtid.

Eksperimentet var inddelt i flere dele. I eksperimentets fÃļrste fase havde forskerne testpersonerne se 10-sekunders klip af YouTube-videoer i omkring 20 minutter. Der var fem forskellige kategorier, videoerne var inddelt i: motorsport, menneskeansigter, abstrakte former, vandfald og bevÃĶgelige mekanismer. Disse forskellige kategorier kan indeholde en rÃĶkke objekter. For eksempel indeholdt motorsportkategorien klip af snescootere og motorcykler.

Forskerholdet analyserede EEG-data, der var samlet, mens deltagerne sÃĨ videoerne. EEG’erne viste specifikke mÃļnstre for hver af de forskellige videooptagelser, og det betÃļd, at holdet potentielt kunne fortolke, hvilken indhold deltagerne sÃĨ pÃĨ videoerne i mere eller mindre realtid.

Den anden fase af eksperimentet havde tre kategorier valgt tilfÃĶldigt. To neurale netvÃĶrk blev skabt til at arbejde med disse to kategorier. Det fÃļrste netvÃĶrk genererede tilfÃĶldige billeder, der tilhÃļrte en af de tre kategorier, og skabte dem ud af tilfÃĶldigt stÃļj, der blev finjusteret til et billede. Imens genererede det andet netvÃĶrk stÃļj baseret pÃĨ EEG-scanning. Data i begge netvÃĶrk blev sammenlignet, og de tilfÃĶldigt genererede billeder blev opdateret baseret pÃĨ EEG-stÃļjdata, indtil de genererede billeder blev lignende de billeder, testpersonerne sÃĨ.

Efter at systemet var designet, testede forskerne programmets evne til at visualisere hjernebÃļlger ved at vise testpersonerne videoer, de endnu ikke havde set fra de samme kategorier. EEG’erne, der blev genereret under den anden runde af visninger, blev givet til netvÃĶrkene, og netvÃĶrkene kunne generere billeder, der kunne placeres i den rigtige kategori 90% af tiden.

Forskerne bemÃĶrkede, at resultaterne af deres eksperiment var overraskende, fordi det i lang tid var antaget, at der ikke var tilstrÃĶkkelig information i en EEG til at genskabe billederne, der blev observeret af mennesker. Men resultaterne fra forskerholdet beviste, at det kan gÃļres.

Vladimir Konyshev, lederen af Neurorobotics Lab pÃĨ MIPT, forklarede, at selvom forskerholdet i Ãļjeblikket er fokuseret pÃĨ at skabe hjÃĶlpemidler til handicappede, kan den teknologi, de arbejder med, pÃĨ et tidspunkt bruges til at skabe neurale kontrolenheder til den generelle befolkning. Konyshev forklarede til TechXplore:

“Vi arbejder pÃĨ Assistive Technologies-projektet af Neuronet of the National Technology Initiative, som fokuserer pÃĨ hjernen-computer-grÃĶnsefladen, der giver post-slagnet patienter mulighed for at styre en eksoskeletarm til neurorehabiliteringsformÃĨl eller lammet patienter til at kÃļre en el-bil, for eksempel. Det ultimative mÃĨl er at Ãļge nÃļjagtigheden af neural kontrol for sunde individer ogsÃĨ.”

Blogger og programmÃļr med specialer i Machine Learning og Deep Learning emner. Daniel hÃĨber at hjÃĶlpe andre med at bruge AI's kraft til sociale formÃĨl.