Метод основан на новом интерфейсе мозг-компьютер. Ранее аналогичные интерфейсы мозг-компьютер могли осуществлять одностороннюю связь от мозга к компьютеру, например, произносить отдельные буквы или перемещать курсор.
Насколько известно, новое исследование является первым, в котором компьютерное представление информации и сигналы мозга моделировались одновременно с использованием методов искусственного интеллекта.
Изображения, соответствующие визуальным характеристикам, на которых фокусировались участники, были созданы посредством взаимодействия между реакциями человеческого мозга и генеративной нейронной сетью.
Исследование было опубликовано в журнале Scientific Reports в сентябре. Scientific Reports – это многопрофильный онлайн-журнал с открытым доступом от издательства Nature.
Нейроадаптивное генеративное моделирование
Исследователи называют этот метод нейроадаптивным генеративным моделированием. В общей сложности 31 доброволец участвовал в исследовании, в котором оценивалась эффективность метода. Участникам были показаны сотни созданных искусственным интеллектом изображений разноплановых людей во время записи их ЭЭГ.
Испытуемых просили сконцентрироваться на определенных чертах лица, например, на лицах, которые выглядели старыми или улыбались. При просмотре быстро представленной серии изображений лиц ЭЭГ субъектов передавались в нейронную сеть, которая определяла, было ли какое-либо изображение обнаружено мозгом как соответствующее тому, что искали субъекты.
На основе этой информации нейронная сеть адаптировала свои оценки того, о каких лицах думали люди.
Наконец, изображения, сгенерированные компьютером, были оценены участниками, и они почти полностью совпали с функциями, о которых думали участники. Точность эксперимента составила 83 процента.
"Эта техника сочетает в себе естественные человеческие реакции со способностью компьютера создавать новую информацию. В эксперименте участников просили только смотреть на компьютерные изображения.
Компьютер, в свою очередь, моделировал отображаемые изображения и реакцию человека на изображения, используя реакции человеческого мозга. На основе этого компьютер может создать совершенно новое изображение, которое соответствует намерениям пользователя », – говорит Туукка Руотсало, научный сотрудник Академии Финляндии в Университете Хельсинки, Финляндия и доцент Копенгагенского университета, Дания.
Бессознательное отношение может быть выявлено
Создание изображений человеческого лица – лишь один из примеров потенциального использования этого метода. Одним из практических преимуществ исследования может быть то, что компьютеры могут увеличить творческие способности человека.
"Если вы хотите что-то нарисовать или проиллюстрировать, но не можете этого сделать, компьютер может помочь вам в достижении вашей цели.
Он мог просто наблюдать за фокусом внимания и предсказывать, что вы хотите создать », – говорит Руотсало. Однако исследователи считают, что эту технику можно использовать для понимания восприятия и лежащих в основе процессов в нашем сознании.
"Эта техника не распознает мысли, а скорее реагирует на наши ассоциации с ментальными категориями. Таким образом, хотя мы не можем выяснить личность конкретного «пожилого человека», о котором думал участник, мы можем получить представление о том, что они связывают со старостью. Поэтому мы считаем, что это может предоставить новый способ получить представление о социальных, когнитивных и эмоциональных процессах », – говорит старший научный сотрудник Майкл Спейп.
По словам Спейпа, это интересно и с психологической точки зрения.
"Представления одного человека о пожилом человеке могут сильно отличаться от представления другого. В настоящее время мы выясняем, может ли наша техника вызывать бессознательные ассоциации, например, глядя, всегда ли компьютер отображает стариков как, скажем, улыбающихся мужчин."