Korkeamman hermostollisen toiminnan tutkimuksen instituutin insinöörit ovat pystyneet luomaan järjestelmän, joka muuntaa ajatukset ymmärrettäväksi ja tunnistettavaksi puheeksi. Hallitsemalla jonkun aivojen toimintaa, tekniikka rekonstruoi ajatukset sanoiksi.
Tämä tieteellinen läpimurto yhdessä AI: n ja puhesyntetisaattorien voiman kanssa avaa uuden aikakauden tietokoneen ja aivojen vuorovaikutuksessa. Tietenkin tämä avaa uusia mahdollisuuksia myös ihmisille, jotka ovat syystä tai toisesta menettäneet puhekykynsä.
”Äänemme auttavat pitämään yhteyttä ystäviin, perheeseemme ja ympäröivään maailmaan, joten äänivoiman menettäminen vammojen tai sairauksien vuoksi on tuhoisa ihmisille. Nykypäivän tietomäärän avulla meillä on kuitenkin potentiaalinen tapa palauttaa tämä voima. Olemme osoittaneet, että oikealla tekniikalla jokainen kuuntelija voi tulkita ihmisten ajatukset ja ymmärtää niitä”, sanoo tohtori Nima Mesgarani ja yksi Columbian yliopiston Mortimer B. Zuckermanin mielenkäyttäjän instituutissa tehdyn tutkimuksen kirjoittajista.
Vuosikymmenien ajan tutkimus on osoittanut, että kun ihmiset puhuvat tai jopa kuvittelevat puhuvansa sanoja, heidän aivoissaan esiintyy ominaisia toimintamalleja. Selkeä ja tunnistettava signaalikuvio syntyy myös, kun kuuntelemme jonkun puhetta tai kuvittelemme kuuntelevan. Asiantuntijat ovat yrittäneet tulkita näitä kuvioita vuosikymmenien ajan, mutta vasta nyt on avannut tulevaisuus, jossa ajatuksia ei voida enää piilottaa aivojen sisään, vaan ne voidaan sen sijaan kääntää puhutulle kielelle.
Mutta tämä saavutus ei ollut helppo suorittaa. Varhaiset yritykset purkaa tohtorin Mesgaranin ja muiden aivosignaaleja keskittyivät yksinkertaisiin tietokonemalleihin, joissa analysoitiin spektrogrammeja, jotka ovat äänitaajuuksien visuaalisia esityksiä.
Mutta koska tämä lähestymistapa ei tuottanut mitään lähelle ymmärrettävää puhetta, tohtori Mesgaranin tiimi kääntyi sen sijaan vokooderiin, tietokonealgoritmiin, joka pystyy syntetisoimaan puheen sen jälkeen kun hänet on koulutettu tallentamaan ihmisten keskusteluja.
"Tämä on sama tekniikka, jota Amazon Echo ja Apple Siri käyttävät suullisesti vastaamiseen kysymyksiimme", kertoi tohtori Mesgarani, joka on myös sähkötekniikan apulaisprofessori Fu-säätiön Columbian tekniikan ja soveltavan tieteen koulussa.
Opettaa vokooderi tulkitsemaan aivojen toimintaa, tohtori Mesgarani ryhtyi lääketieteen tohtori Ashesh Dinesh Mehtan, neurokirurgin, Northwell Health Physician Partnersin neurotieteen instituutin ja tämän päivän artikkelin kirjoittajaan. Dr. Mehta hoitaa epilepsiapotilaita, joista joille on tehtävä säännöllinen leikkaus.
Mainosvideo:
"Työskentelemällä tohtori Mehtan kanssa pyysimme epilepsiapotilaita, joille oli jo tehty aivoleikkaus, kuuntelemaan eri ihmisten ehdotuksia, kun mittasimme heidän aivojen toiminnan kuvioita", tohtori Mesgarani kertoo. "Nämä hermokuviot kouluttivat vokooderin."
Sitten tutkijat pyysivät näitä samoja potilaita kuuntelemaan puhujia, jotka ääntävät numeroita 0–9 tallentaen samalla aivosignaaleja, jotka voitaisiin sitten viedä vokooderin läpi. Vokooderin vastauksena näihin signaaleihin tuottama ääni analysoitiin ja parannettiin käyttämällä hermoverkkoja, kuten tekoälyä, joka jäljittelee neuronien rakennetta biologisissa aivoissa.
Lopputulos oli robottiääni, joka toisti numerosarjan. Tallennuksen oikeellisuuden tarkistamiseksi tohtori Mesgarani ja hänen ryhmänsä kehotti ihmisiä kuuntelemaan äänitystä ja ilmoittamaan kuulemastaan.
"Huomasimme, että ihmiset ymmärtävät ja toistavat ääniä noin 75% ajasta, mikä on paljon parempi kuin kaikki aiemmat yritykset", sanoo tohtori Mesgarani. Ymmärrettävyyden paraneminen oli erityisen selvää verrattaessa uusia nauhoituksia aikaisempiin spektrogrammiin perustuviin yrityksiin. "Herkkä vokooderi ja voimakkaat hermoverkot edustavat ääniä, jotka potilaat alun perin kuulivat uskomattoman tarkkuudella."
Tohtori Mesgarani ja hänen tiiminsä aikovat nyt testata monimutkaisempia sanoja ja lauseita. He aikovat myös suorittaa samat testit aivojen signaaleista, jotka lähetetään, kun henkilö puhuu tai kuvittelee puhetta. Viime kädessä he toivovat, että heidän järjestelmänsä voi olla osa implanttia, samanlainen kuin joidenkin epilepsiapotilaiden käyttämät, mikä kääntää käyttäjän ajatukset suoraan sanoiksi.
"Jos sirun omistaja ajattelee tässä tilanteessa:" Tarvitsen lasillisen vettä ", järjestelmämme voi ottaa tämän ajatuksen tuottamat aivosignaalit ja muuntaa ne syntetisoiduksi sanallisiksi puheiksi", sanoo tohtori Mesgarani. "Se on pelinvaihdin, ja jokaiselle, joka on menettänyt puhettavan vamman tai sairauden takia, tekniikka antaa uuden mahdollisuuden kommunikoida ympäröivän maailman kanssa."
Toimituksellinen kommentti
Koska joillakin työntekijöillämme on tietty yhteys neurofysiologiaan, voimme ehdottoman yksiselitteisesti todeta, että ajatusten lukemisen ja näiden ajatusten kääntämisen ongelmaan ratkaiseminen ei ole ongelma, jonka jokin filosofian tohtori voi ratkaista yhdessä älykkään neurokirurgin kanssa. Tämä on tehtävä tutkimuslaitokselle, joka ratkaisee sen sata, kaksisataa tai enemmän vuotta. Lisäksi ei ole mitään tosiasiaa, että tutkimuslaitos ratkaisee tämän ongelman - vaikka kaikki NASA-supertietokoneet tuodaan sinne, jolle joukko insinöörejä alkaa simuloida hermoverkkoja. Tieteellisen lehden artikkeli ei kuitenkaan valehtele, ja ajatusten tunnustaminen on ehdottomasti olemassa. Kuinka nämä kaksi tosiasiaa voidaan siis yhdistää?
Erittäin yksinkertainen. Viimeisen 20-30 vuoden aikana maailmaan on ilmestynyt valtava määrä täysin uskomattomia ja erittäin monimutkaisia tekniikoita, kuten mikroprosessorit ja kiintolevyt. Ja joka päivä on yhä enemmän uusia keksintöjä, jotka kirjoitetaan joillekin "lahjakkaille opiskelijoille", jotka ovat autotallissa istuessaan keränneet kappaleen romumetallista, jonka yli tutkimuslaitokset ovat taistelleet 50 vuotta. Ja tässä tapauksessa meillä on keksintö, jolla on samanlainen synty. Eli kehitystä, joka on tehty (tai luovutettu ihmisille) monien vuosien ajan, ei ole selvää kuka, mutta mikä tallennettiin tätille ja setälle Kolumbiasta.
Itse asiassa ei ole mitään eroa siinä, kuka Wikipedia kirjoittaa tekniikan "keksijöiksi". Tärkeintä on, että tekniikka esiteltiin maailmalle tieteellisen lehden avulla. Lisäksi jotkut kiinalaiset yritykset alkavat tuottaa sellaisia "vempaimia", jotka kiinnittävät ihmiset ajatukseen, että heidän päästään on tullut täysin avoin. Kolmas vaihe on lopulta sama orwellilainen “1984”, jolloin jopa minkä tahansa ihmisen ajatukset voidaan lukea vapaasti etäältä. Esimerkiksi asettamalla erityisiä antureita huoneistoihin tai integroimalla erityinen siru, joka reagoi aivoimpulsseihin kehossa. Lisäksi.
Jokaisella tekniikalla on pääsääntöisesti päinvastainen sovellus. Esimerkiksi, jos on olemassa tekniikka hermoimpulssien muuntamiseksi sanoiksi, käyttämällä samaa periaatetta, voit muuttaa minkä tahansa sanan jonkun ajatuksiksi. Tässä tilanteessa eri maiden presidenteillä on mahtava näkymä saada ehdottomasti koko äänestäjä, koska nyt on tekninen mahdollisuus saada jokainen äänestäjä ajattelemaan jopa häntä - riittää, kun laitat oikein moduloidun signaalin pistorasiaan.
Yleensä on sanomattakin selvää, että maailman upeimmat näkymät avautuvat ja seuraamme kiinnostuneena tapahtumien kehitystä.