Máy tính sử dụng tín hiệu não của con người để mô hình hóa nhận thức thị giác

Trong một nghiên cứu đầu tiên của loại hình này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Helsinki đã chứng minh một kỹ thuật mới mà một máy tính theo dõi tín hiệu não của con người để mô hình hóa nhận thức thị giác. Nói cách khác, máy tính cố gắng tái tạo những gì một người đang nghĩ trong đầu họ. Kỹ thuật mới này cho phép máy tính tạo ra thông tin hoàn toàn mới và hình ảnh hư cấu mà chưa từng xuất hiện trước đây.

Nghiên cứu mới này được công bố vào tháng 9 trên tạp chí Scientific Reports , một tạp chí trực tuyến mở có nhiều lĩnh vực.

Các nhà nghiên cứu dựa trên kỹ thuật này vào một giao diện não-máy tính mới, truyền thống chỉ có thể giao tiếp một chiều từ não đến máy tính. Điều này dẫn đến ví dụ như đánh máy hoặc di chuyển con trỏ.

Công việc này là đầu tiên chứng minh cả việc trình bày thông tin của máy tính và tín hiệu não được mô hình hóa đồng thời thông qua việc sử dụng các phương pháp trí tuệ nhân tạo (AI). Phản ứng não của con người và mạng nơ-ron sinh tạo tương tác và tạo ra hình ảnh đại diện cho các đặc điểm thị giác của những gì người tham gia tập trung vào.

Mô hình hóa Sinh tạo Neuroadaptive

Phương pháp này được gọi là mô hình hóa sinh tạo neuroadaptive, và hiệu quả của nó đã được thử nghiệm với 31 người tham gia. Những người tham gia này đã được xem hàng trăm hình ảnh được tạo bởi AI về một loạt người đa dạng, và EEG của họ đã được ghi lại trong khi xem hình ảnh.

Người tham gia được yêu cầu tập trung vào các đặc điểm nhất định trong hình ảnh, như khuôn mặt và biểu cảm riêng biệt. Sau đó, họ được trình bày nhanh một loạt hình ảnh khuôn mặt trong khi EEG của họ được cung cấp cho một mạng nơ-ron. Mạng nơ-ron này sau đó suy luận xem một hình ảnh có được phát hiện bởi não như một sự phù hợp với những gì người tham gia tập trung vào.

Sử dụng dữ liệu này, mạng nơ-ron có thể ước tính loại khuôn mặt mà mọi người đang nghĩ về, và hình ảnh được tạo bởi máy tính đã được đánh giá bởi người tham gia. Kết quả cho thấy hình ảnh gần như hoàn hảo phù hợp với những gì họ tập trung vào, và tỷ lệ chính xác của thí nghiệm là 83%.

Tuukka Ruotsalo là một thành viên nghiên cứu của Viện Hàn lâm Phần Lan tại Đại học Helsinki, Phần Lan, cũng như là một giáo sư phụ tá tại Đại học Copenhagen, Đan Mạch.

“Kỹ thuật này kết hợp phản ứng tự nhiên của con người với khả năng tạo ra thông tin mới của máy tính. Trong thí nghiệm, người tham gia chỉ được yêu cầu xem hình ảnh được tạo bởi máy tính. Máy tính, ngược lại, mô hình hóa hình ảnh được hiển thị và phản ứng của con người đối với hình ảnh bằng cách sử dụng phản ứng não của con người. Từ đó, máy tính có thể tạo ra một hình ảnh hoàn toàn mới phù hợp với ý định của người dùng,” Ruotsalo nói.

Lợi ích tiềm năng khác

Ngoài việc tạo ra hình ảnh khuôn mặt của con người, nghiên cứu mới này đã chứng minh cách máy tính có thể tăng cường sự sáng tạo của con người.

“Nếu bạn muốn vẽ hoặc minh họa một thứ gì đó nhưng không thể làm được, máy tính có thể giúp bạn đạt được mục tiêu. Nó có thể chỉ quan sát sự tập trung của bạn và dự đoán những gì bạn muốn tạo ra,” Ruotsalo nói. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tin rằng kỹ thuật này có thể được sử dụng để hiểu rõ hơn về nhận thức và các quá trình cơ bản trong tâm trí chúng ta.

“Kỹ thuật này không nhận ra suy nghĩ nhưng phản ứng với các liên kết chúng ta có với các danh mục tinh thần. Do đó, trong khi chúng ta không thể tìm hiểu danh tính của một ‘người già’ cụ thể mà một người tham gia đang nghĩ về, chúng ta có thể hiểu được những gì họ liên kết với tuổi già. Chúng ta tin rằng nó có thể cung cấp một cách mới để hiểu rõ hơn về các quá trình xã hội, nhận thức và cảm xúc,” Senior Researcher Michiel Spapé nói.

Spapé cũng tin rằng những kết quả này có thể được sử dụng trong tâm lý học.

“Một người có thể có ý tưởng về một người già rất khác so với người khác. Chúng tôi hiện đang khám phá xem kỹ thuật của chúng tôi có thể暴 lộ các liên kết vô thức, ví dụ bằng cách xem máy tính luôn hiển thị người già như một người đàn ông cười,”