VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Мы на пороге визуализации мыслей человека, и доказательством тому служат результаты работ группы исследователей, добившиеся успехов в расшифровке сигналов, возникающих в мозге человека, невероятно мощном и эффективном биологическом "компьютере". В настоящее время подобная работа ведется в нескольких направлениях. Попробуем разобраться в некоторых из них.

Одно из направлений, использующих сигналы человеческого мозга, развивается по пути преобразования, допустим, "мысленной" речи в виде текста. Причем, с высокой степенью точности, что в дальнейшемможно будет использовать для создания систем мыслеуправления различного вида техникой, новых технологий взаимодействия машины и человека. В основе работы данной системы лежит использование ECoG-электродов (электрокардиографических), преобразующих сигналы с коры головного мозга. В эксперименте задачей участников является прочтение вслух определенного текста, составленного из ограниченного набора слов. Далее собранные данные передаются компьютеру, который при помощи алгоритмов и анализа определяет наиболее вероятную последовательность сигналов, соответствующих данным словам, а далее формируется текст.

На сегодняшний деньвозможно в режиме реального времени и в 3D наглядно увидетьпротекающие в головном мозге мыслительные процессы. Для такой демонстрациииспользуется 64 электроэнцефалографических датчиков и специализированного программного обеспечения для обработки и анализа считанных данных, то есть типы и характеристики мозговых волн. Такая 3D модель отображает цвета в соответствии с диапазоном частот мозговых волн, тогда как интенсивность свечения цвета зависит от амплитуды волн соответствующего типа (рис. 1).

Рисунок 1

Еще одним успехом в области понимания работы мозга является технология «чтения мысли». Самой убедительной и удивительной, как считают сами ученые, называясвою работу «открытием окна в мир фильмов нашего ума», а в перспективе, возможно, применяемой для общения с человеком, чьи речевые и физические возможности ограниченны. Данная технология позволяет распознавать и визуализировать изображение, считывая их из головы испытуемого, воспроизводяна экране мысли человека (рис. 2 а, б).

а)

б)

Рисунок 2

Считываемая мозговая активность в зрительной коре у испытуемых, переданная на компьютер, в результате обработки представляла картинку (справа), которая поразительно была похожа на оригинал.

Группа же исследователейуниверситета Калифорнии, Беркли посвятила время созданию так называемой «карты» хранения в памяти множества объектов, пытаясь разобраться в устройстве «сохранения» и организациипо категориямразличных объектов (рис.3 а, б).

а)

б)

Рисунок 3

В результате использования функциональной магнитно-резонансной томографии для записи активности головного мозга и анализа, была создана карта «данных» коры головного мозга человека, показывающая области, ответственные за различную категорию объектов: люди - зеленый цвет, животные - желтые, транспортные средства - розовые и фиолетовые, а строения - голубой. Результаты ученых показывают, что мозг эффективно представляет разные категории в компактном пространстве.

Данные работы помогут приблизиться к полному пониманию устройства головного мозга. Это поможет в диагностике и лечении заболеваний головного мозга, наладить связь человека с машиной, а, возможно, и созданию искусственного интеллекта по подобию человеческого.

Список источников:

http://www.kurzweilai.net/brain-to-text-system-converts-speech-brainwave-patterns-to-text

http://sploid.gizmodo.com/scientists-create-system-that-shows-your-brain-activity-1543823482

http://gallantlab.org/

http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.1001251

Код для цитирования: Скопировать