Miksi aivojen ja tietokoneiden rajapintojen rakentaminen on niin vaikeaa

Sisällysluettelo:

Miksi aivojen ja tietokoneiden rajapintojen rakentaminen on niin vaikeaa
Miksi aivojen ja tietokoneiden rajapintojen rakentaminen on niin vaikeaa
Anonim

Keeawayt

  • Uusi tutkimus osoittaa lupaavan käyttää tietokoneita halvaantuneen potilaan ajatusten kääntämiseen.
  • Asiantuntijat sanovat, että aivojen ja tietokoneiden rajapinnat ovat kehittyvä alue, jolla on monia esteitä.
  • Elon Muskin Neuralink-yritys on kehittänyt kirurgisia robotteja BCI:n implantoimiseksi sikojen ja apinoiden kallon alle.
Image
Image

Tulevaisuuden piti olla kyse tietokoneiden kytkemisestä aivoihimme.

Neuromancerin k altaiset romaanit saivat vaikutelman siltä, että olimme vain vuosien päässä luomasta toimivaa aivo-tietokoneliitäntää (BCI), joka antaisi meille mahdollisuuden päästä jaettuun virtuaalitodellisuuteen. Mutta tutkimuksen viimeisin vaihe, jossa puhevammaisen, halvaantuneen potilaan keskusteluyritykset muunnetaan sanoiksi näytöllä, osoittaa, kuinka pitkälle meidän on mentävä ennen kuin muodostamme hermoyhteyden tietokoneisiin.

"Yrittää saada tietokoneohjelma tulkitsemaan aiotun liikkeen pelkästään aivokuoresta tallennettujen signaalien perusteella on kuin sinä tai minä yrittäisimme koota yhteen lauseen merkityksen, josta puuttuu monia tärkeitä sanoja", Edelle Field- Fote, Shepherd Centerin selkäydinvammatutkimuksen johtaja, kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa. "Joskus arvaamme puuttuvat sanat oikein kontekstin perusteella, toisinaan emme."

Lukea ajatuksia

Kalifornian yliopiston San Franciscon (UCSF) vuosia kestäneen Facebook-rahoitteisen tutkimuksen, nimeltään Chang Labs, uusin vaihe ilmoitti äskettäin edistyneestä halvaantuneen potilaan ajatusten lukemisessa.

Tutkimus, jota johtaa neurokirurgi Dr. Edward Chang osallistui elektrodien istuttamiseen halvaantuneeseen mieheen, jolla oli aivorungon aivohalvaus. Äänikanavan hallintaan liittyvälle aivoalueelle istutettu elektrodilappu mies yritti vastata näytöllä näkyviin kysymyksiin. Tutkimuksen koneoppimisalgoritmit pystyivät tunnistamaan 50 sanaa ja muuttamaan ne reaaliaikaisiksi lauseiksi.

"Tietojemme mukaan tämä on ensimmäinen onnistunut osoitus kokonaisten sanojen suorasta purkamisesta sellaisen henkilön aivotoiminnasta, joka on halvaantunut eikä pysty puhumaan", Chang sanoi lehdistötiedotteessa.

Tutkijoilla on suuria toiveita, että tällainen tutkimus voisi lopulta tuottaa käytännön hyötyä potilaille.

"Kyky siepata signaaleja aivoista tarkoittaa, että tietokone voi käsitellä tietoja ja käyttää niitä laitteiden ohjaamiseen", Field-Fote sanoi. "Näitä laitteita voivat käyttää henkilöt, jotka vamman tai terveyshäiriön vuoksi ovat menettäneet aivojen ja lihasten välisen yhteyden, olipa kyse sitten puhetta ohjaavista lihaksista, käsistä tai jaloista."

Tesla aivoillesi?

Elon Muskin Neuralink-yhtiö on edistynyt BCI:issä. Tutkijat ovat kehittäneet kehittyneitä automatisoituja kirurgisia robotteja yhden tai useamman BCI:n implantoimiseksi tähän mennessä sikojen ja apinoiden kallon alle ilman ilmeisiä haitallisia lääketieteellisiä vaikutuksia.

Matt Lewis, turvallisuusyhtiö NCC Groupin tutkimusjohtaja, kertoi Lifewirelle sähköpostihaastattelussa, että tähän sisältyy onnistunut BCI:iden poistaminen osoittaakseen, että prosessi voidaan kääntää turvallisesti. Neuralinkin apinat ovat myös oppineet pelaamaan Pong-videopeliä yksinkertaisesti ajatuksen kautta, merkittävällä teholla ja tarkkuudella.

Kyky siepata signaaleja aivoista tarkoittaa, että tietokone voi käsitellä tietoja ja käyttää niitä laitteiden ohjaamiseen.

Vammaisten tukemisen lisäksi kiinnostus BCI:n käyttöön on kasvanut toimintojen, kuten tekstin ajattelun tehostamiseen kirjoittamisen sijaan, mikä oikeissa olosuhteissa voi olla paljon nopeampaa kuin kirjoittaminen, Lewis sanoi.

"On olemassa myös lukemattomia muita mielenkiintoisia sovelluksia, kuten ajattelun käyttö videopeleissä (ohjaimen käytön sijaan", hän lisäsi. "Ja kun kahdella käyttäjällä on BCI lähellä, kyky simuloida telepatian muotoa, jolloin käyttäjät kommunikoivat keskenään yksinkertaisesti ajattelun kautta ja käyttämällä BCI-koodausta ja näiden ajatusten dekoodausta."

Chang sanoi, että oikeudenkäyntiä laajennetaan lisäämään osallistujia, jotka kärsivät vakavasta halvauksesta ja kommunikaatiovajeista. Tiimi työskentelee parhaillaan lisätäkseen sanojen määrää käytettävissä olevassa sanastossa ja parantaakseen puhenopeutta.

Mutta BCI:n kiihtyminen kulkee käsi kädessä koneoppimisen kanssa, Lewis sanoi.

"BCI:n on koulutettava ja opittava aivojen toimintaa käyttäjää kohti ymmärtääkseen, mitkä aivojen osat ja minkä tyyppiset aktiviteetit korreloivat tiettyjen ajatusten ja toimien kanssa", hän lisäsi. "Käyttäjien on koulutettava sovellus, ennen kuin se vastaa heidän odotuksiaan."

Suositeltava: