Наука и технологии России

Вход Регистрация

Российские учёные научат компьютер читать мысли

В полутёмной комнате за единственным столом перед компьютером сидит молодой мужчина и сосредоточенно смотрит в монитор. На голове у него устройство, похожее на ободок с щёточками. В комнате, кроме мужчины, в полном молчании сидит человек 40. Все они не сводят глаз с большого экрана, висящего на одной из стен. На экране возникает картинка то с изображением соблазнительного гамбургера, то красного автомобиля. Если под ней появляется подпись «правильно», присутствующие начинают довольно улыбаться, если надписи нет – растерянно отводят глаза. Именно в такой атмосфере 25 апреля в Политехническом музее проходил первый в мире публичный (возможно, даже исторического значения) эксперимент по распознаванию воображаемых образов.

Соловей Игнат Соловей общается с компьютером силой мысли

Открою секрет: испытуемый, сидящий перед монитором, не кто иной, как фотокорреспондент STRF.ru Игнат Соловей. На голове у него беспроводной компактный электроэнцефалограф Emotiv EPOC, сенсоры которого смочены физраствором. Это устройство позволяет компьютеру распознавать образы, «живущие» у Игната в голове. В данном случае предполагается, что таких образов всего два: гамбургер и автомобиль. Человек учит компьютер распознавать эти образы, а компьютер человека – управлять своими мыслями. В результате обучение «Соловей-компьютер» оказалось успешно только на 50 процентов: умная машина узнала лишь четыре воображаемых объекта из восьми.

Жаворонков
У Александра Жаворонкова взаимодействие с компьютером отличное: машина прекрасно понимает, думает он о гамбургере или об автомобиле

Фролов
Александр Фролов: «Научная значимость нашего проекта заключается в том, что в конце концов мы получим большую специализированную базу данных, связанную с паттернами электроэнцефалограмм, которые соответствуют представлению образов различных классов, а также образов одного класса»

«Всё дело в тренировке», – резюмировал технический директор проекта NeuroG, директор Фонда биогеронтологических исследований в Великобритании Александр Жаворонков. У самого Жаворонкова взаимодействие с компьютером отличное: машина прекрасно понимает, думает он о гамбургере или об автомобиле.

«Это на самом деле уникальная ситуация, когда все сто процентов распознаваний успешны, – прокомментировал успехи своего коллеги заведующий лабораторией математической нейробиологии обучения Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, главный научный руководитель проекта NeuroG Александр Фролов. – Это благодаря тому, что Александр очень натренированный. Он эти дни много занимался тем, что тренировал устойчивость паттернов».

Паттерны нейронной активности, о которых говорит Фролов, отвечают за представление человеком каждого отдельного объекта и располагаются в зоне мозга, активирующейся при представлении класса этих объектов. Несколько лет назад Нэнси Кэнуишер и её группа в Массачусетском технологическом институте показали, что, когда мы смотрим на лицо (чьё угодно), у нас в мозгу активируется определённый участок. При этом активны примерно десять процентов нейронов. Когда мы смотрим на другое лицо, активны другие десять процентов нейронов в этой зоне, хотя они и могут пересекаться с предыдущей группой.

В основе метода по распознаванию воображаемых образов, представленного российскими учёными, лежит получение с помощью Emotiv EPOC данных электроэнцефалографии – регистрации паттернов нейронной активности. «В первой части эксперимента человеку подаётся образ, – объясняет Александр Фролов. – Он пытается удержать этот образ в памяти. Устройство снимает электроэнцефалограмму (ЭЭГ), которая соответствует представлению образа, и передаёт её классификатору (компьютерной программе. – STRF.ru). Классификатор учится. Во второй части эксперимента включается обратная связь и тестируется, насколько классификатор научился распознавать картинки и насколько человек точно умеет воспроизводить два паттерна электроэнцефалограммы».

Электроэнцефалограф, используемый в эксперименте, на самом деле штука не очень дорогая. Любой желающий может приобрести её в интернет-магазине всего за 300 долларов. Сегодня по всему миру продано свыше 30 тысяч таких устройств. В основном используют их либо в медицинских целях (для контроля за процессом реабилитации неврологических больных), либо в игровых. Разработчики нового метода рассматривают эти 30 тысяч в качестве потенциальных участников эксперимента. Для этого с начала мая начнёт работать интернет-портал NeuroG, который создан специально для того, чтобы вовлечь как можно большее число желающих в широкомасштабное научное исследование в области нейроинформатики.

Бахнян
Михаил Бахнян уверен, что каждый из 30 тысяч обладателей беспроводного электроэнцефалографа – потенциальный участник научного эксперимента

«Любой пользователь электроэнцефалографа может зайти на нашу страницу, зарегистрироваться и начать работать, – отметил научный сотрудник физического факультета МГУ, руководитель проекта NeuroG Михаил Бахнян. – В частности, проверить, как работает наша система. Первоначально человек проходит тренировочную сессию. По её результатам создаётся профайл на конкретного пользователя, то есть связь “человек – картинка – показания ЭЭГ”. В дальнейшем, используя уже математические методы, мы сопоставляем его профайл с другими, которые хранятся в нашей базе: 30 тысяч пользователей позволят нам создать очень большую базу профайлов».

«Научная значимость нашего проекта заключается в том, что в конце концов мы получим большую специализированную базу данных, связанную с паттернами электроэнцефалограмм, которые соответствуют представлению образов различных классов, а также образов одного класса, – подтвердил слова коллеги Александр Фролов. – Я надеюсь, что, получив такую базу данных, мы сможем провести статистику, определить степень способности разных людей овладеть нашей технологией. Наконец, сумеем приспособить классификаторы для наибольшей группы людей. Это практически невозможно сделать в лабораторных условиях».

Предполагается, что, кроме поиска изображения в базе NeuroG, любой обладатель электроэнцефалографической шапочки силой мысли сможет делать запросы в поисковые системы, такие как «Яндекс» (правда, во время эксперимента даже у Александра Жаворонкова не получилось воспользоваться поисковиком таким образом). Однако «нейропоиск» не единственное, хотя пока и самое удивительное применение новой технологии. По словам учёных, в будущем такой метод может быть использован при лечении неврологических заболеваний – рассеянного склероза, болезней Альцгеймера, Паркинсона, в реабилитации пациентов после инсульта.

Теги

Роботы

РЕЙТИНГ

4.22
голосов: 18

Галереи

Робофест-2011

9 апреля в московском выставочном центре Крокус-Экспо состоялся фестиваль "Робофест". Школьники и студенты из разных городов России представляли своих роботов, выполненных, в основном, на базе конструктора LEGO Mindstorm. Функционал представленных моделей простирался от робособаки до многофункционального артиллерийского комплекса, кроме того, были выставлены робот-рисовальщик, робот-огнетушитель, действующая шагающая машина Чебышева и многое другое. Все представленные роботы - действующие. Основным событием фестиваля были соревнования (роботы Lego проверялись на ориентирование в лабиринте, подъём и спуск по лестнице и сортировку цветных кубиков). Третьей, самой популярной, частью фестиваля была сборочная площадка, на которой желающие могли провести хоть весь день, собирая практически всё, что можно собрать из деталей Lego.

48 фото

Обсуждение

Новости

В акции «Час Земли» примет участие Кремль

В 2015 году жителей Земли ожидает два лунных затмения

США объявили крупную награду за информацию о российских хакерах

Авиакомпании запретят пилотам находиться в кабине по одному

Завод в Калуге приостановит производство автомобилей Peugeot и Citroеn

Учёные призывают не следовать примеру Анджелины Джоли

Кстати,
около
8 млн
тонн мусора...
Наножурнал