To zadziwiające, do czego sztuczna inteligencja już jest zdolna. Ta potrafi chociażby tworzyć własne przepisy na whisky, malować portrety, tłumaczyć język migowy na mowę, czy rejestrować nasz głos i przekładać go na tekst. Najbardziej imponujący jest jednak fakt, że sztuczna inteligencja jest też zdolna do… czytania nam w myślach poprzez analizowanie naszych fal mózgowych. Dotychczas nie robiła tego ze zbyt wielką dokładnością, ale badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco postanowili to zmienić.
Aby stworzyć sztuczną inteligencję lepszą w tłumaczeniu fal mózgowych na tekst niż dotychczasowe systemy, uczeni wykorzystali nową metodę rozszyfrowywania wyników elektrokortykografii (ECoG). Elektrokortykografia to metoda diagnostyczna służąca do badania bioelektrycznej czynności mózgu, podczas realizacji której elektrody umieszcza się bezpośrednio na korze mózgu, a nie jak w przypadku elektroencefalografii na skórze czaszki.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco przeprowadzili badanie ECoG u czterech pacjentów z epilepsją. Ci już dysponowali implantami z elektrodami umieszczonymi bezpośrednio na ich korze mózgowej, ponieważ wszczepiono je w celu monitorowania ich ataków padaczkowych. Podczas badania pacjenci mieli za zadanie czytać na głos i powtarzać zestaw sformułowanych przez uczonych zdań.
Rekordowa dokładność
Zapisy fal mózgowych otrzymane podczas ECoG przekazano sieci neuronowej, która przeanalizowała je w celu odnalezienia wzorców aktywności odpowiadających niektórym sygnaturom mowy, takich jak samogłoski, spółgłoski czy ruchy ust. W procesie tym sieć wykorzystała nagrania audio z eksperymentu.
Następnie inna sieć neuronowa rozszyfrowała wspomniane wzorce i wykorzystała je, by spróbować odgadnąć, co mówili pacjenci. W przypadku jednego z pacjentów sztuczna inteligencja osiągnęła stopień błędu na poziomie zaledwie 3% (WER). Póki co żaden system nie był tak dobry w czytaniu ludzkich myśli, a przynajmniej w warunkach laboratoryjnych.
Jakie błędy popełniała sztuczna inteligencja badaczy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco? Jak możemy wyczytać w ich pracy, opublikowanej w czasopiśmie Nature Neuroscience, ta potrafiła błędnie zidentyfikować w zdaniu jedno słowo czy całkowicie zmienić szyk zdania. W przypadkach gdzie wykazała się najmniejszą dokładnością błędy sprawiały, że zdania „odczytane” przez SI brzmiały zupełnie inaczej niż zdania wypowiedziane przez pacjentów.
Oczywiście należy pamiętać, że sztuczna inteligencja wykazała się dużą dokładnością w przypadku konieczności odczytania z fal mózgowych zaledwie około 250 unikalnych słów. Mam nadzieję, że z jej udziałem uda się przeprowadzić badania, które pokażą, jak ta radzi sobie z dużo bogatszym zasobem wyrazów. Wypadałoby też rozwinąć ją na tyle (o ile to możliwe), by ta potrafiła odczytywać z fal mózgowych słowa „wypowiadane w myślach”, a nie tylko te wypowiadane przez pacjentów na głos. Rzecz jasna, to będzie stanowić duże wyzwanie.
Po co to wszystko?
Praca nad systemami tego typu ma duże znaczenie. Jak wskazują uczeni, sztuczna inteligencja tłumacząca aktywność fal mózgowych może kiedyś stanowić bazę „protez mowy” dla pacjentów, którzy z jakiegoś powodu utracili możliwość mówienia. Ich badania mogą więc sprawić, że tacy ludzie w końcu będą w stanie komunikować się ze światem.
Źródło: Nature Neuroscience