Письмо из мозга
Письмо из мозга
14 мая 2021
Мозг парализованных людей снабдили нейрокомпьютерной пишущей машиной.
Парализованный человек, который не может двигать руками и которому к тому же тяжело гласить, всё же способен написать, что он желает – в этом ему могут посодействовать особые устройства, которые подчиняются голосовым командам либо движениям глаз. Принцип деяния таковых устройств понятен: они или прислушиваются к звукам, которые человек всё же как-то произносит, или выслеживают, на какую буковку он поглядел, и печатают конкретно эту буковку. Но скорость печати будет в среднем только 47,5 знаков за минуту – намного меньше средней скорости в 115 знаков за минуту, с которой печатает обыденный здоровый человек. Не считая того, есть парализованные, которые не могут двигать очами и совершенно понятно произносить хоть какие-то звуки.
(Иллюстрация: vectorfusionart / Depositphotos)
Желая написать ту либо иную буковку, человек представляет, как он двигает рукою. На буковкы это не весьма похоже, но целая серия машинных алгоритмов помогает найти в этих линиях буковкы и знаки препинания. (Иллюстрация: Frank Willett / Stanford University)
‹
›
Открыть в полном размере
С иной стороны, есть так именуемые нейрокомпьютерные интерфейсы. Это достаточно сложны аппараты, работающие со сложными методами: электроды, вживлённые в мозг, считывают активность определённой группы нейронов, опосля чего же нейронная информация переводится на машинный язык, и машинка делает то действие, о котором человек пошевелил мозгами. Можно сказать, нейрокомпьютерные интерфейсы читают мысли: например, если у человека заместо руки – протез, и он желает им пошевелить, то машинка считает это желание из нейронов и принудит протез пошевелиться.
То же самое можно было бы устроить и для печати текста. Но дело в том, что букв в алфавите много. Обучить аппарат различать, когда мозг пошевелил мозгами про буковка «а», а когда про буковку «к», пока что нет никакой способности. Приходится идти обходным путём: человек глядит на алфавит и задумывается о том, что курсор на дисплее необходимо передвинуть с одной буковкы на другую, а нейрокомпьютерный интерфейс считывает мысли и делает из них набранные буковкы. До крайнего времени это была самая совершенная «нейрокомпьютерная клавиатура», но её скорость была всего только 40 знаков за минуту.
Устройство, которое обрисовывают в Nature сотрудники Стэнфордского института, решает делему набора текста без помощи рук, но решает особенным образом. Тут нейрокомпьютерный интерфейс считывает из мозга письменные движения – человек представляет, как он пишет ту либо иную буковку либо символ препинания, а машинка интерпретирует письмо по активности нейронов. Но мы двигаем рукою не только лишь для того, чтоб что-то написать. Для расшифровки нейронной активности исследователи употребляли метод, который ранее применялся для анализа речевых сигналов. Благодаря речевому методу нейрокомпьютерная машинка соображала, когда человек собирается произнести буковку, и начинала декодировать двигательные импульсы как письменные. Человек писал в уме – машинка печатала на дисплее.
Серии нейронных импульсов для каждой буковкы были более-менее неизменные. Не считая того, исследователи употребляли способы обучения машинных алгоритмов, чтоб машинка могла более-менее буквально воспроизводить раз за разом одну и ту же буковку, когда бы человек о ней ни пошевелил мозгами. Вприбавок нейрокомпьютерный интерфейс снабдили предсказательной функцией, чтоб он мог заблаговременно угадать по контексту, что человек желает написать-напечатать. Точность письма составила 99,1% – другими словами в 99,1% случаев написанная буковка была конкретно той, которую человек писал в уме. Скорость же печати составила 90 знаков за минуту – в два раза больше, чем у прошлых нейрокомпьютерных устройств.
Правда, у нейрокомпьютерного набора текста всё равно есть ряд минусов. Во-1-х, это электроды, вживлённые в мозг. Они могут оставаться в мозге довольно длительно, но всё равно было бы лучше, если б у нас было устройство, считывающее нейронные сигналы транскраниально, другими словами с поверхности черепа. Пока что такие транскраниальные аппараты работают довольно грубо, другими словами они могут довольно буквально найти активность лишь большенный группы нейронов, целого нейронного центра, и без особенной детализации.
Во-2-х, почти все буковкы пишутся весьма похоже, возьмём, например, «ш» и «щ», у почти всех из нас на письме они совершенно неразличимы. В-3-х, есть языки с весьма сложным алфавитом и специфичной письменностью – к примеру, языки Индии. Обучить машинку различать в уме письменные движения в этих языках будет отдельной большенный задачей. Но необычное развитие нейротехнологий дозволяет надежды, что и такие трудности тоже будут решены.
Источник: