Mit der Entwicklung von Präferenzerkennungssystemen und gezielter Werbung geben Angebote zum Ansehen von Videos und Freunden in sozialen Netzwerken dem Benutzer die Illusion, dass der Computer seine Gedanken liest. Zum Guten oder Schlechten bewegen wir uns jedoch tatsächlich in Richtung Computer und Systeme, die unsere Gedanken tatsächlich lesen. Eine neue Studie von Entwicklern aus Japan ist ohne Übertreibung ein absoluter Durchbruch in diese Richtung.
Ein Team der Universität Kyoto entschied sich für ein virtuelles neuronales Netzwerk, um Gedanken in einem lebenden neuronalen Netzwerk im menschlichen Gehirn zu lesen und zu interpretieren. Obwohl es ziemlich verrückt klingt, ist das Experiment nicht grundlegend neu und die Japaner sind nicht die erste Gruppe, die in diese Richtung arbeitet. Der Unterschied zwischen dem Kyoto-Team und seinen Vorgängern besteht darin, dass frühere Techniken Bilder aus den Pixeln und geometrischen Grundformen rekonstruierten. Eine neue Technologie, die als "Tiefenbildrekonstruktion" bezeichnet wird, geht jedoch über binäre Pixel hinaus und bietet Forschern die Möglichkeit, Bilder mit mehreren Farb- und Strukturschichten zu decodieren.
"Unser Gehirn verarbeitet visuelle Informationen, indem es hierarchisch verschiedene Ebenen von Merkmalen oder Komponenten unterschiedlicher Komplexität extrahiert", sagte Yukiyasu Kamitani, einer der an der Studie beteiligten Wissenschaftler, in einem Interview. "Diese neuronalen Netze oder KI-Modelle können als Annäherung an die hierarchische Struktur des menschlichen Gehirns verwendet werden."
Die Studie dauerte 10 Monate. Drei experimentelle Freiwillige betrachteten unterschiedlich lange Bilder von drei verschiedenen Kategorien: natürliche Objekte (wie Tiere oder Menschen), künstliche geometrische Formen und Buchstaben des Alphabets.
In diesem Fall wurde die Aktivität des Gehirns beim Betrachten der Bilder aufgezeichnet. Das Bild wurde dann entfernt und das Motiv wurde gebeten, über das Bild nachzudenken, das es gerade betrachtete. Gleichzeitig wurde die Gehirnaktivität erneut aufgezeichnet und die Daten mit den vorherigen verglichen. Anschließend wurden die Ergebnisse in ein virtuelles neuronales Netzwerk eingegeben, das sie später zur Interpretation der Gehirnaktivität als bestimmte Gedanken verwendete.
Beim Menschen (und in der Tat bei allen Säugetieren) befindet sich der visuelle Kortex im hinteren Teil des Gehirns, im Okzipitallappen, der sich über dem Kleinhirn befindet. Die Aktivität im visuellen Kortex wurde unter Verwendung der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) gemessen, wobei das resultierende Bild in hierarchische Merkmale eines virtuellen neuronalen Netzwerks umgewandelt wurde.
Ausgehend von einem zufälligen Bild optimiert das generierte Netzwerk die Pixelwerte dieses Bildes um ein Vielfaches. Infolgedessen ähneln die neuronalen Netzwerkfunktionen des Eingabebildes denen, die aus der Gehirnaktivität dekodiert wurden.
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Es ist wichtig anzumerken, dass das experimentelle Modell nicht nur die Verwendung natürlicher Bilder (Menschen oder Natur) voraussetzte, sondern auch die Erzeugung und Erkennung künstlicher Strukturen und geometrischer Formen voraussetzte:
Wie Sie dem Video entnehmen können, ist es für das System viel schwieriger, das Bild zu dekodieren, wenn eine Person das Bild nicht betrachtet, sondern nur an das denkt, was sie gesehen hat. Dies ist jedoch anscheinend absolut natürlich: Nicht jedes Gehirn erinnert sich an jedes Detail des gerade gesehenen Bildes, beispielsweise eine Seite aus einem Buch. Unsere Erinnerungen sind normalerweise sehr verschwommen und verschwommen.
In dieser Phase der Studie weisen Bilder, die aus der Gehirnaktivität rekonstruiert wurden, nur eine gewisse Ähnlichkeit mit den Originalbildern auf, die von den Teilnehmern des Experiments betrachtet wurden. Sie sehen meist wie minimal detaillierte Pixelklumpen aus. Dies ist jedoch nur der Anfang des Pfades und mit der Zeit wird die Erkennungsgenauigkeit immer größer, obwohl wir bereits jetzt sicher sagen können, über welches Objekt das Subjekt nachdenkt.
All dies eröffnet Entwicklern erstaunliche Perspektiven. Stellen Sie sich "Sofortmodellierung" vor, wenn Sie sich nur ein Objekt in Ihrem Kopf vorstellen - ein Kunstkonzept oder ein Detail eines Mechanismus - und dessen Computer ohne Drücken von Tasten sofort automatisch das erforderliche dreidimensionale Objekt erstellt.
Oder könnte die KI viel weiter gehen, Ihre Gehirnaktivität im Schlaf aufzeichnen und dann alle Ihre Träume in einer 3D-Welt neu erschaffen?
Es gibt unzählige Anwendungen dieser Entwicklung, daher arbeitet das japanische Team hart an allem. Es liegt jedoch in all unseren gemeinsamen Interessen, dass das Gedankenlesen schrittweise und sorgfältig voranschreitet, da die Technologie viele Gefahren birgt.
