AI permite omului cu paralizie să scrie
O rețea neuronală artificială poate interpreta semnalele din creierul unei persoane care își imaginează că scrie cu un stilou și le poate transforma în text. Dispozitivul convertește cuvintele cu precizie la 90 de caractere pe minut, mai mult de două ori înregistrarea anterioară pentru tastarea cu un sistem de urmărire a capului sau a ochilor.
Aceste trackere permit oamenilor să deplaseze cursorul mouse-ului și să tasteze încet mesaje, dar Jaimie Henderson de la Universitatea Stanford din California spune că consumă totul pentru operator. „Dacă folosești urmărirea ochilor pentru a lucra cu un computer, atunci ochii tăi sunt legați de orice faci”, spune el. „Nu poți să ridici privirea, să te uiți în jur sau să faci altceva. A avea acel canal de intrare suplimentar ar putea fi cu adevărat important. ”
Pentru a rezolva această problemă, el și colegii săi au implantat două mici matrice de senzori chiar sub suprafața creierului unui bărbat în vârstă de 65 de ani care are o leziune a măduvei spinării care l-a lăsat paralizat sub gât din 2007. Fiecare matrice de senzori a fost capabil să detecteze semnale de la aproximativ 100 de neuroni - o fracțiune din cele 100 de miliarde de neuroni estimate în creierul uman.
Pe măsură ce bărbatul își imagina scris scrisori și cuvinte pe o bucată de hârtie, semnalele erau alimentate către o rețea neuronală artificială. Membru al echipei Krishna Shenoy, de asemenea la Universitatea Stanford, spune că senzorii nu vizează neuronii exacți, deoarece multe mii sau milioane pot fi implicați în mișcarea mâinilor, dar cu cele două matrice care monitorizează aproximativ 200 de neuroni există suficiente indicii în datele pentru rețea neuronală artificială pentru a construi un interpret fiabil al semnalelor cerebrale.
Adesea, o rețea neuronală este antrenată cu câteva mii de exemple de date, care în acest caz ar fi o înregistrare a unui semnal cerebral în timp ce scriem o anumită literă. Acest lucru funcționează bine atunci când există deja seturi mari de date sau sunt furnizate de sisteme automate, dar în acest caz generarea unei arhive atât de mari nu era practic, deoarece omul ar fi trebuit să se gândească la scrierea a mii de scrisori. În schimb, echipa a luat exemple de semnale din creierul omului în timp ce scria anumite litere și a generat copii suplimentare cu zgomot aleatoriu adăugat pentru a construi un set de date sintetice.
Modelul creat de echipă nu se va traduce către o altă persoană, deoarece rețeaua neuronală este instruită numai pe date de la o persoană, cu senzori plasați într-o locație irepetabilă.
Folosind acest sistem, bărbatul a reușit să tasteze la 90 de caractere pe minut, apropiindu-se de media persoanelor de vârsta lui când a folosit un smartphone, care este de 115 caractere pe minut. Rezultatul a avut o precizie de 94,1 la sută, care a crescut la peste 99 la sută atunci când a fost utilizat un instrument de corecție automată.
Interfețele anterioare creier-computer au reușit să interpreteze semnale mari, cum ar fi cele pentru mișcările brațelor, dar până acum nu au reușit să le preia pe cele pentru mișcări fine, dextre, cum ar fi scrierea de mână.
Echipa speră să se bazeze pe munca de a crea un decodor de vorbire pentru a fi folosit de cineva care nu mai poate vorbi, dar este probabil să aibă încă căile neuronale pentru a face acest lucru.