Как искусственный интеллект восстанавливает изображение
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. Таким (справа) реальный водопад "увидела" нейросеть в мозге человека. Фото: Григорий Рашков / пресс-служба МФТИ 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. По ЭЭГ можно воссоздать лицо, на котором есть сильная эмоция. Фото: Григорий Рашков / пресс-служба МФТИ - 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".
