Чтение мыслей

2024

Представлен 8-миллиметровый чип для чтения мыслей, который преобразует мысли в текст с точностью 91%. Его уже вживляют людям

В конце августа 2024 года исследователи из EPFL представили миниатюрный чип-интерфейс нового поколения, способный преобразовывать мысли в текст. Новая технология MiBMI, которая уже имплантируется, не только повышает эффективность и масштабируемость интерфейсов типа «мозг-машина», но и прокладывает путь для разработки практичных, полностью имплантируемых устройств, которые могут значимо улучшить качество жизни пациентов с такими заболеваниями, как боковой амиотрофический склероз и травмы спинного мозга, утверждают разработчики. Подробнее здесь

Создана работающая технология, позволяющая людям общаться силой мысли

В середине июля 2024 года была представлена работающая технология, позволяющая людям общаться силой мысли. По словам исследователей из Тель-Авивского университета и Тель-Авивского медицинского центра Сураски, полученные результаты дают надежду тем, кто не может говорить из-за различных заболеваний, таких как БАС, инсульт ствола мозга или травма головного мозга.

В рамках эксперимента израильский пациент с эпилепсией смог «произнести» два слога, используя только силу мысли. На первом этапе эксперимента, исследователи просили пациента с имплантированными в головной мозг электродами произнести вслух два слога: /a/ и /e/. Они записали активность мозга, когда он произносил эти звуки. Используя глубокое обучение и машинное обучение, исследователи обучили модели искусственного интеллекта идентифицировать конкретные клетки мозга, электрическая активность которых указывает на намерение произнести эти слоги. Когда компьютер научился распознавать образцы электрической активности, связанной с этими двумя слогами, пациента попросили представить, что он говорит /а/ и /е/. Компьютер преобразовал зафиксированные электрические сигналы и воспроизвел заранее записанные звуки /a/ или /e/ соответственно.

𝓲

Tel Aviv University

В этом эксперименте впервые в истории мы смогли связать элементы устной речи с активностью отдельных клеток мозга, — отметил ведущий исследователь, доктор Ариэль Танкус с медицинского факультета Тель-Авивского университета. – Это позволило нам провести различие между электрическими сигналами, которые представляют звуки /a/ и /e/. На данный момент наше исследование включает в себя только два строительных блока речи, два слога. Конечно, наша цель — добиться полного воспроизведения мысленной речи, но даже два разных слога могут позволить полностью парализованному человеку дать понять окружающим, имеет он в виду «да» и «нет».[1]

Создан и успешно применен первый нейроинтерфейс считывания «мысленной речи»

Ученые из Университета Женевы изобрели импланты в мозг, способные декодировать `внутреннюю речь` – имплант способен идентифицировать слова, сказанные людьми внутри, без движений губ или звуков.

Хотя технология находится на ранней стадии — на данный момент она работает всего с несколькими словами, а не с фразами или предложениями, — в будущем она может найти клиническое применение. Ранее нейроинтерфейсы достигали скорости обработки до 62-78 слов в минуту, но для их работы слова должны были быть хотя бы частично произнесены или проговорены губами. Разработка Университета Женевы – первый пример записи сигналов от нейронов в реальном времени.

𝓲

Unsplash

Эта технология была бы особенно полезна для людей, у которых больше нет средств передвижения, например, при синдроме запертого человека, - говорит соавтор исследования Сара Ванделт.

Исследователи имплантировали массивы крошечных электродов в мозги двух человек с травмами спинного мозга. Они поместили устройства в супрамаргинальную извилину (SMG), область мозга, которая ранее не исследовалась с помощью BCI (интерфейс мозг-компьютер) для декодирования речи.TrafficSoft ADC: балансировщик нагрузки с высокой скоростью работы и минимальными аппаратными требованиями

Через две недели после имплантации микроэлектродных матриц в левую конечность участников, исследователи начали сбор данных. Они обучили BCI работе с шестью словами (поле боя, ковбой, питон, ложка, плавание и телефон) и двумя бессмысленными псевдознаками (nifzig и bindip). В течение трех дней участники представляли, как произносят слова, показанные на экране. Затем интерфейс, объединив измерения мозговой активности участников с компьютерной моделью, в режиме реального времени предсказывал их внутреннюю речь.

Хотя исследование является большим шагом вперед для декодирования мыслей человека, исследователи считают, что до клинического применения разработки еще далеко. В частности, ученые отмечают, что никто до конца не знает, как работает внутренняя речь. Неизвестно, представляет ли мозг внутреннюю речь фонетически или семантически. Для дальнейших открытий ученым нужно будет увеличить количество слов, с которыми сможет работать интерфейс.^[2]

2023

Запущена нейросеть, способная анализировать нейронную активность коры головного мозга и по ней реконструировать речь человека

11 октября 2023 года американские исследователи из Нью-Йоркского университета сообщили о разработке нейросети, которая способна анализировать нейронную активность коры головного мозга и по ней реконструировать речь человека. Затем система воссоздает голос человека, что позволяет вернуть способность говорить тем людям, которые по какой-либо причине потеряли возможность общаться с окружающими.

Ученые отмечают, что человеческая речь — это очень сложный процесс. Он предполагает не только точное управление большим количеством ротовых, гортанных и дыхательных мышц, но и обратную слуховую связь для корректировки речи. Эти действия требуют согласованной работы нескольких нейронных сетей мозга. Понимание механизмов прямой и обратной связи необходимо для создания новых систем, позволяющих, например, парализованным пациентам поддерживать связь с внешним миром.

Разработана нейросеть, способная анализировать нейронную активность коры головного мозга и по ней реконструировать речь человека

В новой работе исследователи успешно распутали сложные мозговые процессы, происходящие во время производства речи. Специалисты применили специальную архитектуру глубокого обучения, тренирующуюся на электрокортикографических записях активности коры головного мозга человека. ИИ-модель различает причинные (использующие текущие и прошлые нейронные сигналы для декодирования речи), антипричинные (текущие и будущие нейронные сигналы) и непричинные (их комбинацию) временные свертки, что дает возможность реконструировать речь.

Специалисты использовали новую нейросеть для разработки системы, способной считывать активность мозга и преобразовывать ее непосредственно в речь. Более того, технология позволяет в значительной степени воссоздавать естественный голос пациента до его утраты, используя лишь небольшой набор аудиозаписей. Таким образом, люди, потерявшие возможность говорить, могут повторно обрести дар речи.^[3]

Искусственный интеллект теперь может создавать видео прямо из мозга людей

19 мая 2023 года исследователи из Национального университета Сингапура и Китайского университета Гонконга сообщили о разработке технологии, которая позволяет генерировать видеоматериалы на основе информации об активности мозга. Проект получил название MinD-Video. Подробнее здесь.

Разработан нейроинтерфейс для управления роботами силой мысли

20 марта 2023 года австралийские учёные из Технологического университета Сиднея сообщили о разработке биосенсорной системы, которая позволяет управлять роботами и различными автоматизированными комплексами посредством силы мысли.

Речь идёт об усовершенствованном интерфейсе «мозг — компьютер». При создании носимых датчиков специалисты применили передовой графеновый материал в сочетании с кремнием, что позволило решить проблемы коррозии, долговечности и сопротивления контакта с кожей. Такие сенсоры устойчивы к неблагоприятным условиям окружающей среды, поэтому их можно использовать на производствах, в аэрокосмической промышленности и других сферах.

Робот Ghost Robotics

Датчики располагаются в зоне затылка пользователя для регистрации волн от зрительной коры головного мозга. Для управления служит модуль дополненной реальности, отображающий мерцающие белые квадраты. Концентрируясь на определённом квадрате, оператор может контролировать робототехнические устройства: в этом случае мозговые волны улавливаются биосенсором, а декодер переводит сигналы в управляющие команды.

Тесты с четвероногим роботом Ghost Robotics показали, что новый интерфейс «мозг — компьютер» позволяет управлять машиной без помощи рук с точностью до 94%. Технология даёт возможность силой мысли генерировать не менее девяти команд за две секунды. Исследователи полагают, что их решение может найти применение в самых разных областях. К примеру, маломобильные граждане смогут посредством данного интерфейса управлять инвалидной коляской или протезами. Система может быть востребована в оборонной отрасли и сфере здравоохранения, в частности, при развёртывании телемедицинских платформ. Технология способна заменить средства голосового и жестового управления, а также традиционные клавиатуры, манипуляторы и сенсорные дисплеи.^[4]

2022

Создан нейроимплант, который считывает слова прямо из мыслей людей

В середине ноября 2022 года ученые разработали способ чтения слов непосредственно из мозга. Мозговые имплантаты могут переводить внутреннюю речь во внешние сигналы, позволяя общаться людям с параличом или другими заболеваниями, которые лишают их способности говорить или печатать.

Новые результаты двух исследований, представленные 13 ноября 2022 года на ежегодном собрании Общества неврологии, дают дополнительные доказательства необычайного потенциала мозговых имплантатов для восстановления утраченной коммуникации, сообщает нейробиолог и врач нейрокритической помощи Ли Хочберг.

Создан нейроимплант, считывающий слова прямо из мыслей людей

Некоторые люди, которым нужна помощь в общении, на ноябрь 2022 года могут использовать устройства, требующие небольших движений, таких как изменение взгляда глаз. Эти задачи под силу не всем. Поэтому новые исследования были направлены на изучение внутренней речи, которая требует от человека только мыслительных усилий.

Наше устройство предсказывает внутреннюю речь напрямую, позволяя пациенту просто сосредоточиться на произнесении слова в своей голове и преобразовать его в текст! Может быть намного проще и интуитивнее, чем если бы пациенту приходилось произносить слова по буквам или говорить их ртом, - сказала невролог из Калифорнийского технологического института Сара Ванделт (Sarah Wandelt).

Нейронные сигналы, связанные со словами, регистрируются электродами, вживленными в мозг. Затем эти сигналы могут быть переведены в текст, который может быть озвучен компьютерными программами, генерирующими речь.

Ванделт и ее коллеги смогли точно предсказать, какое из восьми слов думает человек, парализованный ниже шеи. Этот человек говорил на двух языках, и исследователи смогли распознать как английские, так и испанские слова. Электроды улавливали сигналы нервных клеток в задней теменной коре - области мозга, участвующей в речи и движениях рук. По словам Ванделта, имплантат мозга, установленный там, в конечном итоге может быть использован для управления устройствами, которые могут выполнять задачи, обычно выполняемые рукой.^[5]

фМРТ: Впервые успешно применили неинвазивный метод чтения мыслей

В середине октября 2022 года ученые сообщают, что разработали метод, использующий записи функциональной магнитно-резонансной томографии мозга для восстановления непрерывного языка. Полученные результаты являются следующим шагом в поисках лучших интерфейсов мозг-компьютер, которые разрабатываются в качестве вспомогательной технологии для тех, кто не может говорить или печатать. Утверждается, что речь идет о первом примении неинвазивного метода чтения мыслей. Подробнее здесь.

Разработка технологии для управления компьютером силой мысли

Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) сообщили о разработке технологии управления компьютером силой мысли. Система представляет собой программный комплекс, позволяющий управлять компьютером и коммуницировать людям, которые оказались парализованы. Специальное устройство считывает активность головного мозга и связывается с бионическим протезом или другим внешним аппаратом. Подробнее здесь.

Китайских коботов научили «читать» мысли рабочих на конвейере для помощи в работе

В начале января 2022 года стало известно о создании в Китае промышленного робота, который может читать мысли человека с 96% точностью. Робот не только отслеживает мозговые волны работника, но и собирает электрические сигналы от мышц, когда люди вместе работают над сборкой сложного изделия. Подробнее здесь.

2021

Парализованный пациент с нейроимплантатом впервые отправил сообщение в Twitter силой мысли

22 декабря 2021 года компания Synchron, занимающаяся созданием нейроимплантатов, объявила об отправке в Twitter сообщения Филипом О'Кифом, одним из пациентов с имплантированным в мозг нейронным интерфейсом. О’Киф - первый человек, который успешно отправил сообщение миру в социальных сетях посредством мысли, используя мозговой имплантат. Подробнее здесь.

Старт продаж умного шлема для чтения мыслей за $50 тыс.

В середине июня 2021 года американский стартап Kernel сообщил о начале продаж шлемов для чтения мыслей, которые способны анализировать активность нейронов. Стоимость устройства составляет $50 тыс. Подробнее здесь.

2020: Компьютер научился почти безошибочно читать мысли человека

В начале апреля 2020 года в Университете Калифорнии в Сан-Франциско представили искусственный интеллект, который, по словам исследователей, позволяет читать мысли человека. Во время эксперимента система показала высокую точность работы — лишь 3% ошибок.

Ученые испытали действие алгоритма на четырех женщинах. Им в мозг были вживлены электроды для мониторинга приступов эпилепсии. Участники эксперимента читали слова вслух, а ученые транслировали активность их мозга ИИ, чтобы тот засек определенные закономерности, связанные с тем или иным словом.

В Университете Калифорнии в Сан-Франциско представили искусственный интеллект, который, по словам исследователей, позволяет читать мысли человека

Для самой нейросети при этом отбирались только те фразы, которые были повторены хотя бы тремя разными участниками. В итоге в распоряжении ученых оказалось около 50 фраз, состоящих из 250 уникальных слов. Во время чтения к участникам эксперимента были подсоединены электроды, которые позволяли считывать их мозговую активность. Полученные данные были загружены в программу, которая трансформировала их в наборы чисел. Затем в дело вступала непосредственно нейросеть, которая попыталась воспроизвести из полученных цифр изначально зачитанный текст.

Участницы эксперимента повторяли каждое из 30-50 предложений по два раза. Отклик нервных клеток на первое произнесение фразы служил для обучения системы, а на второе произнесение — для проверки её навыков.

По словам исследователей, средний словарный запас человека, говорящего на английском языке, составляет 20 тысяч слов, поэтому искусственный интеллект еще далек от того, чтобы понимать повседневную речь. Кроме того, каждое дополнительное слово повышает количество предположений, а значит, снижает общую точность расшифровки мозговой активности. Ученые заявили, что их система достигла ранее небывалых высот в части чтения человеческих мыслей.^[6]

Робототехника

Примечания