摘要:人工智能模型可以使用非侵入式设备扫描您的大脑,并将您的想法转换成打印的句子——无需任何植入物。两项新研究表明,Meta 的科学家已经利用人工智能 (AI) 和非侵入性脑部扫描来揭示思想如何转化为打字的句子。
人工智能模型可以使用非侵入式设备扫描您的大脑,并将您的想法转换成打印的句子——无需任何植入物。两项新研究表明,Meta 的科学家已经利用人工智能 (AI) 和非侵入性脑部扫描来揭示思想如何转化为打字的句子。
在一项研究中,科学家开发了一种人工智能模型,该模型可以解码大脑信号以重现志愿者输入的句子。在第二项研究中,同样的研究人员使用人工智能来绘制大脑如何产生语言,将想法转化为输入的句子。
科学家表示,这一发现未来可能有助于建立一种非侵入性脑机接口,帮助脑损伤或受伤的人进行交流。
德克萨斯大学奥斯汀分校的计算神经科学家亚历山大·胡斯 (Alexander Huth)并未参与这项研究,但他表示: “这是解码方面的真正进步,尤其是非侵入性解码。”
采用类似解码技术的脑机接口已经被植入失去交流能力的人的大脑中,但新的研究可能为可穿戴设备的发展提供一条潜在的途径。
在第一项研究中,研究人员使用了一种名为脑磁图 (MEG) 的技术,该技术测量大脑中电脉冲产生的磁场,以跟踪参与者输入句子时的神经活动。然后,他们训练了一个人工智能语言模型来解码大脑信号并根据 MEG 数据重现句子。
该模型解码参与者输入的字母的准确率为 68%。频繁出现的字母解码正确的几率更高,而不太常见的字母(如 Z 和 K)的错误率更高。当模型出错时,它倾向于用 QWERTY 键盘上物理上接近目标字母的字符来替换,这表明该模型使用来自大脑的运动信号来预测参与者输入的字母。
该团队的第二项研究基于这些结果,旨在展示人们打字时大脑是如何产生语言的。科学家每秒收集 1,000 个 MEG 快照,每个参与者打几个句子。从这些快照中,他们解码了句子产生的不同阶段。
用人工智能解读你的想法
他们发现,大脑首先生成有关句子的上下文和含义的信息,然后在参与者打字时产生每个单词、音节和字母的越来越细致的表征。
作者在研究中写道:“这些结果证实了长期以来的预测,即语言生成需要将句子含义分层分解为越来越小的单元,最终控制运动动作。”
研究小组发现,为了防止一个单词或字母的表示干扰下一个单词或字母的表示,大脑使用“动态神经代码”将它们分开。这种代码不断改变大脑语言生成部分表示每条信息的位置。
这样大脑就可以将连续的字母、音节和单词联系起来,同时在较长时间内保留每个单词的信息。然而,脑磁图实验无法准确指出这些语言表征出现在大脑的哪个区域。
综合起来,这两项尚未经过同行评审的研究可以帮助科学家设计出非侵入性设备,改善失去说话能力的人的交流能力。
研究人员写道,尽管目前的装置过于笨重、过于敏感,无法在受控实验室环境之外正常工作,但 MEG 技术的进步可能会为未来的可穿戴设备打开大门。
“我认为他们确实处于最先进的技术水平,”胡特说。“从信号中提取的信息来看,他们确实在利用现有技术尽可能地做到了我们所能做到的一切。”
来源:科学瞄