Գիտական բեկում մտքում ընթերցանության մեջ

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Բարձրագույն նյարդային ակտիվության ուսումնասիրության ինստիտուտի ինժեներները կարողացել են ստեղծել մի համակարգ, որը մտքերը վերածում է հասկանալի և ճանաչելի խոսքի: Վերահսկելով ինչ-որ մեկի ուղեղի գործունեությունը` տեխնոլոգիան մտքերը վերածում է բառերի:

Այս գիտական առաջընթացը, որը զուգորդվում է AI-ի և խոսքի սինթեզատորների հզորության հետ, նոր դարաշրջան է բացում համակարգչի և ուղեղի փոխազդեցության մեջ: Իհարկե, սա նաև նոր հնարավորություններ է բացում այն մարդկանց համար, ովքեր այս կամ այն պատճառով կորցրել են խոսելու ունակությունը։

«Մեր ձայները օգնում են կապ պահպանել մեր ընկերների, ընտանիքի և մեզ շրջապատող աշխարհի հետ, ուստի վնասվածքների կամ հիվանդության պատճառով ձայնի ուժի կորուստը կործանարար է մարդկանց համար: Այնուամենայնիվ, այսօրվա գիտելիքների պաշարով մենք ունենք այս հզորությունը վերականգնելու պոտենցիալ միջոց: Մենք ցույց ենք տվել, որ ճիշտ տեխնոլոգիայի դեպքում մարդկանց մտքերը կարող են վերծանել և հասկանալ ցանկացած ունկնդրի»,- ասում է Նիմա Մեսգարանին, բ.գ.թ. և Կոլումբիայի Մորթիմեր Բ. համալսարան.

Տասնամյակների հետազոտությունները ցույց են տվել, որ երբ մարդիկ խոսում են, կամ նույնիսկ պատկերացնում են, որ բառեր են արտասանում, նրանց ուղեղում ակտիվության բնորոշ օրինաչափություններ են հայտնվում։ Հստակ և ճանաչելի ազդանշանային օրինաչափություն է առաջանում նաև այն ժամանակ, երբ մենք լսում ենք ինչ-որ մեկին խոսելիս կամ պատկերացնում ենք, որ մենք լսում ենք: Փորձագետները տասնամյակներ շարունակ փորձել են վերծանել այս օրինաչափությունները, բայց միայն հիմա նրանց առջև բացվել է ապագա, որտեղ մտքերն այլևս չեն կարող թաքցվել ուղեղի ներսում, այլ կարող են թարգմանվել խոսակցական լեզվի ըստ ցանկության:

Բայց այս սխրանքին հասնելը հեշտ չէր։ Բ.

Բայց քանի որ այս մոտեցումը ըմբռնելի խոսքին մոտ ոչինչ չէր տալիս, դոկտոր Մեսգարանիի թիմը փոխարենը դիմեց ձայնակոդավորիչին՝ համակարգչային ալգորիթմի, որը կարող է սինթեզել խոսքը մարդկանց խոսակցությունները ձայնագրելու մարզվելուց հետո:

«Սա նույն տեխնոլոգիան է, որը Amazon Echo-ն և Apple Siri-ն օգտագործում են մեր հարցերին բանավոր պատասխանելու համար», - ասում է դոկտոր Մեսգարանին, ով նաև Ֆու հիմնադրամի Կոլումբիայի ճարտարագիտության և կիրառական գիտության դպրոցի էլեկտրատեխնիկայի դոցենտ է:

Ձայնակոդավորողին ուղեղի գործունեությունը մեկնաբանելու սովորեցնելու համար դոկտոր Մեսգարանին համագործակցեց Աշեշ Դինեշ Մեհթայի հետ, MD, PhD, Northwell Health Physician Partners' Neuroscience Institute-ի նյարդավիրաբույժ և այսօրվա հոդվածի համահեղինակ: Բժիշկ Մեհտան բուժում է էպիլեպսիայով հիվանդներին, որոնցից ոմանք պետք է պարբերաբար վիրահատվեն:

«Աշխատելով դոկտոր Մեհտայի հետ՝ մենք խնդրեցինք էպիլեպտիկ հիվանդներին, ովքեր արդեն վիրահատել էին ուղեղը, լսել տարբեր մարդկանց առաջարկությունները, մինչ մենք չափում էինք նրանց ուղեղի գործունեության օրինաչափությունները», - ասում է դոկտոր Մեսգարանին: «Այս նեյրոնային օրինաչափությունները վարժեցրել են ձայնակոդավորողին»:

Հետազոտողները այնուհետև խնդրեցին նույն հիվանդներին լսել բարձրախոսներին, որոնք արտասանում էին 0-ից 9 թվերը՝ միաժամանակ ձայնագրելով ուղեղի ազդանշանները, որոնք այնուհետև կարող էին փոխանցվել ձայնակոդավորիչով: Այս ազդանշաններին ի պատասխան ձայնակոդավորիչի արտադրած ձայնը վերլուծվել և կատարելագործվել է նեյրոնային ցանցերի միջոցով, ինչպիսիք են արհեստական ինտելեկտը, որոնք նմանակում են կենսաբանական ուղեղի նեյրոնների կառուցվածքը:

Վերջնական արդյունքը ռոբոտային ձայն էր, որը կրկնում էր թվերի հաջորդականությունը:Ձայնագրության ճշգրտությունը ստուգելու համար դոկտոր Մեսգարանին և նրա թիմը մարդկանց հանձնարարել են լսել ձայնագրությունը և հայտնել, թե ինչ են լսել:

«Մենք պարզեցինք, որ մարդիկ կարող են հասկանալ և կրկնել ձայները մոտ 75%-ում, ինչը շատ ավելի լավ է, քան նախորդ փորձերը», - ասում է դոկտոր Մեսգարանին: Հասկանալիության բարելավումը հատկապես ակնհայտ էր, երբ համեմատում էին նոր ձայնագրությունները սպեկտրոգրամի վրա հիմնված ավելի վաղ փորձերի հետ: «Զգայուն ձայնագրիչը և հզոր նեյրոնային ցանցերը ներկայացնում էին այն ձայները, որոնք հիվանդներն ի սկզբանե լսում էին զարմանալի ճշգրտությամբ»:

Բժիշկ Մեսգարանին և նրա թիմն այժմ նախատեսում են փորձարկել ավելի բարդ բառեր և նախադասություններ: Նրանք նաև մտադիր են նույն թեստերն իրականացնել ուղեղի ազդանշանների վրա, որոնք արձակվում են, երբ մարդը խոսում կամ պատկերացնում է խոսքը: Ի վերջո, նրանք հուսով են, որ իրենց համակարգը կարող է լինել իմպլանտի մի մասը, որը նման է որոշ էպիլեպտիկ հիվանդների կրածներին, որոնք կրողի մտքերն ուղղակիորեն թարգմանում են բառերի:

«Այս սցենարում, եթե չիպի սեփականատերը մտածի, որ «ինձ մի բաժակ ջուր է պետք», մեր համակարգը կարող է ընդունել ուղեղի ազդանշանները, որոնք առաջանում են այդ մտքից և վերածել դրանք սինթեզված բանավոր խոսքի», - ասում է դոկտոր Մեսգարանին: «Դա փոխում է խաղը, և յուրաքանչյուրի համար, ով կորցրել է խոսելու ունակությունը վնասվածքի կամ հիվանդության պատճառով, տեխնոլոգիան նոր հնարավորություն է տալիս շփվելու շրջապատող աշխարհի հետ»:

The Big The One-ի խմբագրական մեկնաբանություն. Քանի որ մեր աշխատակիցներից ոմանք որոշակի առնչություն ունեն նեյրոֆիզիոլոգիայի հետ, մենք կարող ենք միանշանակորեն պնդել, որ մտքեր կարդալու և այդ մտքերը բառերով թարգմանելու խնդիրը խնդիր չէ, որը փիլիսոփայության որոշ դոկտոր կարող է լուծել խելացի նյարդավիրաբույժի հետ միասին: Սա գիտահետազոտական ինստիտուտի խնդիրն է, որը լուծելու է հարյուր, երկու հարյուր և ավելի տարի։ Ավելին, ամենևին էլ փաստ չէ, որ գիտահետազոտական ինստիտուտը կլուծի այս խնդիրը, նույնիսկ եթե այնտեղ բերվեն ՆԱՍԱ-ի բոլոր սուպերհամակարգիչները, որոնց վրա ինժեներների ամբոխը կսկսի նմանակել նեյրոնային ցանցերը։ Այնուամենայնիվ, գիտական ամսագրի հոդվածը չի ստի, և մտքերի ճանաչման փաստը հաստատ կա: Այդ դեպքում ինչպե՞ս կարելի է ի մի բերել այս երկու փաստերը։

Շատ պարզ. Վերջին 20-30 տարիների ընթացքում աշխարհում հայտնվել են հսկայական թվով լիովին անհավանական և շատ բարդ տեխնոլոգիաներ, ինչպիսիք են միկրոպրոցեսորները և կոշտ սկավառակները: Եվ ամեն օր ավելի ու ավելի շատ նոր գյուտեր են հայտնվում, որոնք գրվում են որոշ «տաղանդավոր ուսանողների» վրա, ովքեր ավտոտնակում նստած մետաղի ջարդոնից մի կտոր են հավաքել, որի շուրջ գիտահետազոտական ինստիտուտները պայքարում են 50 տարի։ Եվ այս դեպքում մենք ունենք նմանատիպ ծագման գյուտ. Այսինքն՝ զարգացում, որը երկար տարիներ արվել է (կամ փոխանցվել է մարդկանց) ինչ-որ անհայտ անձի կողմից, բայց որը գրվել է Կոլումբիայից եկած մորաքրոջն ու հորեղբորը։

Իրականում բացարձակապես ոչ մի տարբերություն չկա, թե ով կգրի Վիքիպեդիան որպես տեխնոլոգիայի «գյուտարար»։ Գլխավորն այն է, որ տեխնոլոգիան աշխարհին ներկայացվել է գիտական ամսագրի միջոցով։ Այնուհետև, որոշ չինական ընկերություններ կսկսեն արտադրել այնպիսի «գաջեթներ», որոնք մարդկանց կսովորեցնեն հենց այն մտքին, որ նրանց գլուխն այժմ ամբողջովին թափանցիկ է դարձել։ Վերջապես երրորդ փուլը կլինի նույն օրուելյան «1984»-ը, երբ հեռվից կարելի է ազատորեն կարդալ անգամ ցանկացած մարդու մտքերը։ Օրինակ՝ բնակարաններում հատուկ սենսորներ տեղադրելով կամ մարմնի մեջ ուղեղի իմպուլսներին արձագանքող հատուկ չիպ ինտեգրելով: Ավելին.

Որպես կանոն, յուրաքանչյուր տեխնոլոգիա ունի հակադարձ կիրառություն։ Օրինակ, եթե կա նյարդային ազդակներ բառերի վերածելու տեխնոլոգիա, ապա նույն սկզբունքով կարող եք ցանկացած բառ վերածել ինչ-որ մեկի մտքի։ Այս իրավիճակում տարբեր երկրների նախագահներին բացարձակապես ողջ ընտրազանգվածը սատարելու մեծ հեռանկար ունի, քանի որ այժմ տեխնիկական հնարավորություն կա յուրաքանչյուր ընտրողին ստիպելու նույնիսկ իր պես մտածել. բավական է ճիշտ մոդուլավորված ազդանշան մտցնել վարդակից.

Ընդհանրապես, ի՞նչ ասել՝ աշխարհի համար ամենահիասքանչ հեռանկարներն են բացվում, և մենք հետաքրքրությամբ հետևում ենք իրադարձությունների զարգացմանը։