Подобные работы ведутся в ведущих лабораториях мира. И, скажем, в Японии нейросети уже научились с высокой точностью воссоздавать изображения, но только при условии, что человек находится в МРТ. Но чтобы подобный "трюк" проделать с помощью обычной энцефалограммы… Это считалось совершенно нереальным. Когда-то даже бытовала шутка, что изучать процессы в мозге по его электрической активности все равно, что пытаться понять устройство двигателя паровоза по его дыму. Правда, в последние годы ситуация меняется. Искусственный интеллект уже научился извлекать из ЭЭГ много важной информации. Скажем, по электрической активности мозга умеет различать намерение человека совершить движение.
И вот сделан новый шаг: ученые сумели с помощью нейросети заглянуть в мозг и по его электрической активности понять, что видит человек. Говоря образно, по дыму попытаться разобраться в устройстве паровоза. Как это удалось?
- Сразу подчеркну, что возможности нейросети пока ограничены, она не может восстановить любые изображения, которые видит человек, - сказал корреспонденту "РГ" один из авторов разработки Анатолий Бобе. Дело в том, что энцефалограмма выдает огромный поток самых разных сигналов, и ученым потребовалось в этом океане отыскать иголку в стоге сена. Отыскать именно те сигналы, которые имеют что-то общее, какую-то общую особенность, и по ней реконструировать те или иные изображения. Добровольцам показывали самые разные изображения, и одновременно у них записывали энцефалограммы. После множества неудачных экспериментов было отобрано четыре категории сигналов ЭЭГ, которые удалось связать с конкретными изображениями. Это водопады, движение на скорости, скажем, на скутере или мотоцикле, движение тела в каком-то механизме, например, шарика и, наконец, лицо человека, на котором есть сильная эмоция.
А дальше началось обучение нейросети примерно так же, как учат детей познавать мир. На примерах. Скажем, для распознавания кошек, ребенку показывают много вариантов этого животного, и постепенно он сам учится его узнавать. Точно так же искусственному интеллекту предъявили множество изображений из отобранных четырех категорий (водопадов, лиц, движений) и одновременно ему показали, каким сигналам на ЭЭГ они соответствуют. После такого тренинга нейросеть сдавала экзамен. Она сумела в 90 процентах случаев правильно воссоздать изображения из четырех ранее отобранных категорий.
- На этом принципе мы хотим сделать автоматический индивидуальный тренажер для людей, которые перенесли инсульт или у которых были тяжелые травмы мозга, - говорит Анатолий Бобе. - Каждому он сможет подобрать его индивидуальные когнитивные категории, которые у него особенно хорошо различаются по ЭЭГ, и с помощью обратной связи натренироваться улучшать свою энцефалограмму под эти картинки. Такая тренировка мозга позволит человеку быстрее и эффективнее восстанавливаться. Исследование выполнено учеными МФТИ и ГК "Нейроботикс".