ხელოვნური ინტელექტი ტვინის სკანით ნანახ გამოსახულებას აღადგენს

სხვა გუნდებმაც გამოიყენეს სკანები გამოსახულებების აღსადგენად, თუმცა ირანის თქმით, მათი ხელსაწყოები საკმარისად კარგი არ არის. მაგალითად, თუ ადამიანი ბანანს ხედავდა, მოდელები ბანანის გამოსახულებას ქმნიდნენ, მაგრამ მისი სტრუქტურა და მდებარეობა განსხვავებული იყო.

გუნდს ნანახი გამოსახულებების უფრო ზუსტად აღდგენა სურდა. თავდაპირველად მათ მოდელი უკვე არსებულ მონაცემებზე გაწვრთნეს. ეს მონაცემები რვა ადამიანს ეკუთვნოდა, რომელთაგან თითოეულმა მაღალი გარჩევადობის fMRI-ს აპარატში დაახლოებით 9 000 გამოსახულება ნახა.

მათი „ტვინის დეკოდერი“ ორი განშტოებისგან შედგება. ერთი გამოსახულების სტრუქტურას, მაგალითად, ფერების მდებარეობას პროგნოზირებს. მეორე კი მის შინაარსს ადგენს, მაგალითად, თეფშზე მოთავსებულ ბანანებს. შემდეგ დიფუზიური მოდელი, რომელიც პიქსელების ხმაურიან მასას თანდათან ასუფთავებს, ნანახის უფრო ზუსტ გამოსახულებას ქმნის.

მოდელების გასაუმჯობესებლად გუნდს ხელმისაწვდომზე გაცილებით მეტი მონაცემი სჭირდებოდა. ამიტომ მკვლევრებმა საპირისპირო მიმართულებით მოქმედი მეორე მოდელი გაწვრთნეს. ეს ენკოდერი გამოსახულების საფუძველზე ტვინის აქტივობას პროგნოზირებს. შემდეგ გუნდმა ორივე ხელსაწყოს გასაუმჯობესებლად ენკოდერი და დეკოდერი ერთად გამოიყენა.

მაგალითად, პროცესი ლეოპარდის ახალი გამოსახულებით იწყება. ენკოდერი პროგნოზირებს, როგორი იქნება ადამიანის fMRI-ს სკანი ამ სურათის ნახვისას. შემდეგ დეკოდერი გამოსახულებას ხელახლა აღადგენს. ირანის თქმით, თავდაპირველი შედეგი შეიძლება ლეოპარდს ნაკლებად ჰგავდეს, მაგრამ განმეორებითი წვრთნა შედეგებს მკვეთრად აუმჯობესებს.

ამ მიდგომით გუნდი მოდელებს შეუზღუდავი რაოდენობის გამოსახულებაზე წვრთნის, მიუხედავად იმისა, უნახავთ თუ არა ისინი ოდესმე ადამიანებს სკანერში. ირანის თქმით, სასწავლო მონაცემების დაახლოებით 70% იმ გამოსახულებებიდან მოდის, რომლებიც თავდაპირველად fMRI-ს სკანებთან დაწყვილებული არ ყოფილა.

რამდენიმე კვლევის მონაცემების გაერთიანებით გუნდმა ტვინის ის უბნებიც გამოავლინა, რომლებსაც სხვადასხვა ადამიანში საერთო ფუნქციები აქვთ. ერთი უბანი საკვების გამოსახულებებზე რეაგირებდა, მეორე კი სპორტის გამოსახულებებზე. კომპიუტერული მეცნიერების სპეციალისტი ირანი ნეირომეცნიერებთან მუშაობს, რათა ხელსაწყოებით ტვინის შესახებ ახალი ინფორმაცია მოიპოვოს.

შედეგად შექმნილ „ტვინის უნივერსალურ ენკოდერს“ ახალი ადამიანის სკანზე მინიმალური გამართვით შეუძლია მუშაობა. სხვა ხელსაწყოებს ჩვეულებრივ ახალი ადამიანის დაახლოებით 40-საათიანი fMRI-ს მონაცემები სჭირდებათ. ირანის თქმით, მის დეკოდერს მონაცემების მხოლოდ ერთი საათი სჭირდება. შედეგები გასულ თვეში ნიუ-იორკში, გამოთვლითი კოგნიტიური ნეირომეცნიერების კონფერენციაზე წარადგინეს.

სპრაგის თქმით, ხელსაწყო ნეირომეცნიერებისთვის ღირებული შეიძლება გახდეს. ის ამბობს: „არცერთ ჩვენგანს არ შეუძლია ახალი მონაწილის 40-საათიანი სკანირების დაფინანსება. საათში დაახლოებით 600-დან 1000 დოლარამდე ღირს“. მისი თქმით, მსგავსი ხელსაწყოები კვლევას დააჩქარებს.

ენკოდერი და დეკოდერი სრულყოფილი არ არის. ირანიმ ვიდეოზარისას აჩვენა ტორტი, რომელიც ხელსაწყომ სამი სენდვიჩის გროვად აღადგინა. აბაზანაში მყოფი ძაღლი კი მან იმავე ფერის თხად გარდაქმნა.

მიუხედავად ამისა, ხელსაწყო დარგის უახლეს მიღწევას წარმოადგენს. შედარებით ტესტში მან წინა სისტემებს მნიშვნელოვნად აჯობა. ირანი ამბობს: „საერთო ჯამში, სხვებს დიდი უპირატესობით ვაჯობეთ“. მისი თქმით, „გონების კითხვა“ მათი საქმიანობისთვის მიმზიდველი სახელწოდებაა.

ახლა ირანი ვიდეოსა და აუდიოზე გადასვლას გეგმავს. მას ადამიანების აზრების, წარმოსახვისა და სიზმრების შინაარსის აღდგენა სურს. ირანი ამბობს: „ეს ჯერ არ გვაქვს, მაგრამ მის მიღწევას ვცდილობთ“.

ირანის თქმით, ხელსაწყომ შესაძლოა სრულად პარალიზებულ ადამიანებს მხოლოდ ტვინის აქტივობით კომუნიკაციის საშუალება მისცეს. ის მეცნიერებს გონების მუშაობის საიდუმლოებების, მათ შორის პოსტტრავმული სტრესული აშლილობის დროს მოგონებების უეცარი გაცოცხლების, შესწავლაშიც დაეხმარება.

მსგავსი მიღწევები გონებრივ კონფიდენციალურობასთან დაკავშირებულ კითხვებს წარმოშობს. ბოროტი განზრახვის მქონე პირმა შესაძლოა ადამიანის გონებრივი გამოსახულება აღადგინოს და მისი აზრები ან ნანახი გაიმეოროს.

სპრაგი ამბობს, რომ 10 წლის წინ ასეთ ვარაუდზე ბევრს იცინებდა. ადამიანის სკანერში გაუნძრევლად მოთავსება და კვლევაში აქტიურად ჩართვაც რთულია, მით უმეტეს, მისი ნების საწინააღმდეგოდ. თუმცა ირანი და სხვა მეცნიერები მსგავს მეთოდებს ელექტროენცეფალოგრაფიისთვის, ანუ EEG-სთვის, ავითარებენ. ეს მეთოდი ტვინის ელექტრულ აქტივობას ელექტროდებიანი ქუდით ან ყურსასმენებით ზომავს.

მოდელების გაუმჯობესებასთან ერთად ასე შეგროვებული აქტივობის გაანალიზება გამარტივდება. სპრაგი ამბობს: „ეთიკურ საკითხებს ცოტა უფრო სერიოზულად უნდა მოვეკიდოთ“. მისი აზრით, ირანის მიდგომა ალბათ საკმაოდ კარგად გამოიცნობს გამოსახულებებს, რომლებზეც ადამიანი ფიქრობს, თუმცა მათ არ უყურებს.

გერმანიაში, მიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტის (Technical University of Munich) ნეირომეცნიერმა და ფილოსოფოსმა მარჩელო იენკამ EEG-ზე გადასვლას „გარდამტეხი მოვლენა“ უწოდა. მომხმარებლის ტვინზე EEG-ს მოწყობილობის გამართვის შემდეგ კომპანიებს შესაძლოა მისგან დამატებითი ინფორმაციის მოპოვება გაუადვილდეთ, პოტენციურად თანხმობის გარეშე. იენკა იმასაც უშვებს, რომ ზოგი სასამართლო გონებრივი გამოსახულებების აღდგენილ ვერსიებს მტკიცებულებად მიიღებს.

იენკა ამბობს: „ეჭვი არ მეპარება, რომ ეს კეთილი განზრახვით ჩატარებული კვლევაა. თუმცა საკმაოდ აშკარაა, რომ ის შეიძლება ეთიკურად და საზოგადოებრივად პრობლემური კომერციული მიზნებისთვის გამოიყენონ“.

ირანი EEG-ს ბოროტად გამოყენების შესაძლებლობას აღიარებს, თუმცა ამჟამად არ წუხს. ის ამბობს: „ვცდილობ, მხოლოდ კარგ რამეებზე ვიფიქრო“.

თემებიმარჩელო იენკამიხალ ირანიტომი სპრაგიჯუდი ილსიბრიტანეთის კოლუმბიის უნივერსიტეტივაიცმანის სამეცნიერო ინსტიტუტიკალიფორნიის უნივერსიტეტის სანტა-ბარბარას კამპუსიმიუნხენის ტექნიკური უნივერსიტეტიისრაელიკანადა

გამოქვეყნდა 1 ოქტომბერი, 2026