科學(xué)人員開(kāi)發(fā)新技術(shù)：可使計(jì)算機(jī)通過(guò)監(jiān)測(cè)大腦信號(hào)來(lái)模擬視覺(jué)感知

近日，來(lái)自赫爾辛基大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一項(xiàng)技術(shù)，可以使計(jì)算機(jī)通過(guò)監(jiān)測(cè)大腦信號(hào)來(lái)模擬視覺(jué)感知，并提出神經(jīng)自適應(yīng)生成模型。

難道馬斯克的腦機(jī)接口還不夠瘋狂？

近日，赫爾辛基大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，可以使計(jì)算機(jī)通過(guò)監(jiān)測(cè)大腦信號(hào)來(lái)模擬視覺(jué)感知。

從某種意義上來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)試圖在預(yù)測(cè)人的想法，而這可以讓計(jì)算機(jī)產(chǎn)生全新的信息，比如從未見(jiàn)過(guò)的虛構(gòu)圖像。

這一研究成果已于9月7日已發(fā)表在Nature期刊上。

神經(jīng)自適應(yīng)生成模型：生成與大腦信號(hào)相匹配的圖形

赫爾辛基大學(xué)研究的這項(xiàng)技術(shù)基于一種全新的腦機(jī)接口界面，之前類(lèi)似的腦機(jī)接口已經(jīng)能夠執(zhí)行從腦到計(jì)算機(jī)的單向通信，比如拼寫(xiě)單個(gè)字母或移動(dòng)光標(biāo)。

而這項(xiàng)新研究是首次使用人工智能方法同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)的信息表示和大腦信號(hào)進(jìn)行建模的研究。與測(cè)試者關(guān)注的視覺(jué)特征相匹配的圖像是通過(guò)人腦反應(yīng)與生成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的相互作用而生成的。

研究人員稱(chēng)這種方法為「神經(jīng)自適應(yīng)生成模型」。在這項(xiàng)研究中，共有31名志愿者參加，來(lái)評(píng)估該技術(shù)的有效性。

在記錄參與者的腦電圖（EEG）時(shí)，研究者向他們展示了數(shù)百?gòu)堄?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/ai/" target="_blank">AI生成的樣貌不同的人的圖像。研究人員要求受試者集中注意某些特征，例如看起來(lái)偏老或微笑的臉。

在查看一系列快速呈現(xiàn)的臉部圖像時(shí)，這些受試者的EEG就會(huì)反饋給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，再由該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)推斷出大腦是否檢測(cè)到任何圖像與受試者所尋找的內(nèi)容相匹配。

基于這些信息，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將其估計(jì)值調(diào)整為人們正在思考的面孔樣子。最終，計(jì)算機(jī)對(duì)生成的圖像進(jìn)行了評(píng)估，使其與受試者所想的功能幾乎完全匹配，實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性為83％。

Tuukka Ruotsalo表示，芬蘭赫爾辛基大學(xué)芬蘭學(xué)院研究員，哥本哈根大學(xué)副教授，「這項(xiàng)技術(shù)將人類(lèi)的自然反應(yīng)與計(jì)算機(jī)創(chuàng)建新信息的能力結(jié)合在一起。在實(shí)驗(yàn)中，僅要求受試者查看計(jì)算機(jī)生成的圖像。計(jì)算機(jī)反過(guò)來(lái)對(duì)顯示的圖像和人對(duì)圖像的反應(yīng)進(jìn)行建模。通過(guò)利用人類(lèi)的大腦反應(yīng)信息來(lái)生成圖像。由此，計(jì)算機(jī)可以創(chuàng)建出與用戶(hù)所想相匹配的全新圖像?！?/p>

關(guān)注注意力焦點(diǎn)，預(yù)測(cè)所想的內(nèi)容

神經(jīng)自適應(yīng)生成建?；谝韵氯齻€(gè)原理：

1、生成（Generate）：生成模型會(huì)產(chǎn)生數(shù)字信息，以用作感知輸入。

2、感知（Perceive）：操作員感知，并對(duì)計(jì)算機(jī)生成的感知輸入做出反應(yīng)。

3、適應(yīng)（Adapat）：任務(wù)相關(guān)性是從大腦反應(yīng)中推斷出來(lái)的，這會(huì)更新潛在生成模型中的位置判斷。

生成人臉圖像只是這項(xiàng)技術(shù)潛在應(yīng)用中的一個(gè)例子。該研究一個(gè)實(shí)實(shí)在在的好處是計(jì)算機(jī)可以增強(qiáng)人類(lèi)的創(chuàng)造力。

Ruotsalo表示，如果你想繪制或解釋某些東西，但無(wú)法做到，計(jì)算機(jī)可能會(huì)幫助你實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。它可以觀察你的注意力的焦點(diǎn)并預(yù)測(cè)你想要?jiǎng)?chuàng)建的內(nèi)容。

研究人員認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)可用于獲取大腦對(duì)感知和潛在過(guò)程的理解。

高級(jí)研究員MichielSpapé認(rèn)為從心理學(xué)角度來(lái)看，這也很有趣。

他表示，「這項(xiàng)技術(shù)不能識(shí)別人的思想，而是對(duì)我們與心理聯(lián)系做出反應(yīng)。

盡管我們無(wú)法找出受試者想出的特定老人的身份，但我們可能會(huì)了解到他們的想法與老年有關(guān)。因此，我們相信這可能為了解社會(huì)，認(rèn)知和情感過(guò)程提供一種新途徑。」
責(zé)編AJX