计算机使用人类脑信号模拟视觉感知

在首次尝试中，赫尔辛基大学的研究人员展示了一种新技术，计算机监测人类脑信号以模拟视觉感知。换句话说，计算机试图重现人类大脑中的想法。这种新开发的技术使计算机能够产生完全新的信息和以前从未出现过的虚构图像。

这项新研究于九月在科学报告 期刊上发表，这是一份涵盖多个学科的开放获取在线期刊。

研究人员基于一种新型的脑机接口，这种接口传统上只能实现从大脑到计算机的一种通信。例如，拼写字母或移动光标。

这项工作首次展示了计算机呈现信息和大脑信号同时通过人工智能（AI）方法进行建模。人类大脑反应和生成神经网络相互作用，生成了代表参与者关注的视觉特征的图像。

神经自适应生成建模

这种方法称为神经自适应生成建模，其有效性已在31名参与者中得到了验证。这些参与者被展示了数百张由AI生成的多样化人脸图像，并在观看图像时记录了他们的EEG。

参与者被要求关注图像中的某些特征，例如独特的面部和表情。然后，他们被快速呈现一系列面部图像，同时将EEG数据输入神经网络。该神经网络然后推断出图像是否被大脑检测为匹配参与者关注的内容。

使用这些数据，神经网络能够对参与者正在思考的面部类型做出估计，并由参与者评估计算机生成的图像。结果表明，图像几乎完美地匹配了他们关注的内容，实验的准确率为83%。

图卡·鲁奥察洛是芬兰科学院研究员，也是丹麦哥本哈根大学的副教授。

“这种技术结合了自然的人类反应和计算机创建新信息的能力。在实验中，参与者只被要求看计算机生成的图像。计算机反过来，使用人类大脑反应来模拟显示的图像和人类对图像的反应。从中，计算机可以创建一个完全新的图像，匹配用户的意图，”鲁奥察洛说。

其他潜在的好处

除了生成人类面部图像外，这项新研究还展示了计算机如何增强人类的创造力。

“如果你想画或插图一些东西，但无法做到，计算机可能会帮助你实现目标。它可以观察注意力的焦点并预测你想要创建什么，”鲁奥察洛说。然而，研究人员认为，这种技术可能被用于理解感知和我们心灵中的潜在过程。

“这种技术不识别思想，而是对我们与心理类别的关联做出反应。因此，虽然我们无法确定参与者正在思考的特定‘老年人’的身份，但我们可能会了解他们与老年相关的联想。因此，我们认为它可能提供了一种新的方法来洞察社会、认知和情感过程，”高级研究员米歇尔·斯帕佩说。

斯帕佩还相信这些结果可以在心理学中使用。

“一个人对老年人的想法可能与另一个人非常不同。我们目前正在探索我们的技术是否可能揭示无意识的关联，例如，看看计算机是否总是将老年人渲染为，例如，微笑的男人。”