A sydneyi csapat mesterséges intelligencia-modellt fejleszt a gondolatok agyhullámokból történő azonosítására

Agyhullámokból olvasná ki a gondolatokat az a forradalmi mesterséges intelligencia-modell, amelyet a Sydney-i Műszaki Egyetem (UTS) kutatói fejlesztenek. Ez a technológia, amely egyesíti az EEG-t (elektroenkefalográfia) és a mélytanulást, ígéretes jövőt vetít előre az orvostudományban, például a stroke rehabilitációjában vagy az autizmussal élők beszédterápiájában, de hosszú távon akár a mindennapi eszközeinket is irányíthatjuk majd gondolatainkkal, miközben komoly etikai kérdéseket is felvet.

• A UTS kutatói egy olyan MI-modellt dolgoznak ki, amely agyhullámok alapján képes dekódolni a szavakat és mondatokat.
• A modell jelenleg 75%-os pontossággal működik, de a cél a 90%-os pontosság elérése.
• A lehetséges alkalmazások közé tartozik a stroke rehabilitációja, az autizmus spektrumzavarral élők beszédterápiája, valamint a gondolatokkal irányított technológiák, de felmerülnek az agyi adatvédelem etikai kérdései is.

Mi lenne, ha elegendő lenne csak gondolni rá, és máris működtethetnénk a telefonunkat? Vagy mi lenne, ha a készülékünk automatikusan javítaná a koncentrációkészségünket és a memóriánkat? Esetleg mások gondolatait is olvasni tudnánk? Mindez egyelőre tudományos-fantasztikumnak hangzik, de ez a technológia, az úgynevezett agy-számítógép interfész (BCI), a mesterséges intelligencia (MI) térnyerésével robbanásszerű fejlődésen megy keresztül.

Az ausztrál kutatók, azon belül is a Sydney-i Műszaki Egyetem (UTS) csapata élen jár abban, hogy feltárja, hogyan használható fel a mesterséges intelligencia gondolataink olvasására.

Hogyan működik a gondolatolvasó MI?

Ausztrál Mesterséges Intelligencia Intézetében Dr. Daniel Leong posztdoktori kutató egy számítógép előtt ülve egy gumis úszósapkára emlékeztető eszközt visel, amelyből drótok lógnak ki. A sapkában található 128 elektróda érzékeli Dr. Leong agysejtjeinek elektromos impulzusait, és rögzíti azokat egy számítógépen. Ezt a technológiát elektroenkefalográfiának (EEG) nevezik, és az orvosok régóta használják agyi rendellenességek diagnosztizálására. Az UTS csapata most azonban a gondolatok olvasására alkalmazza.

A Dr. Leong, Chin-Teng Lin és Charles (Jinzhao) Zhou PhD hallgató által kifejlesztett úttörő MI-modell mélytanulást alkalmaz, hogy az EEG-ből származó agyjeleket konkrét szavakká fordítsa. A mélytanulás a mesterséges intelligencia egyik formája, amely mesterséges neurális hálózatokat használ, hogy az emberi agy működését utánozva tanuljon az adatokból – ebben az esetben rengeteg EEG-adatból.

Dr. Leong lassan és némán olvassa a „jumping happy just me” (ugró boldog csak én) egyszerű kifejezést a képernyőn. Emellett csendben, szóban is formálja a szavakat, ami segít az agyban a beszédhez kapcsolódó területek aktiválásában, és ezzel az agyhullámok jobb azonosításában.

Az MI-modell azonnal dekódolja a szavakat, és valószínűségi rangsorolást állít fel, annak alapján, amit 12 önkéntes szövegolvasásából származó nagymennyiségű EEG-hullámból megtanult. Chin-Teng Lin professzor elmondása szerint ebben a fázisban az MI-modell korlátozott számú szóból és mondatból tanult, hogy megkönnyítse az egyes szavak észlelését.

Egy második típusú MI, egy nagyméretű nyelvi modell (például a ChatGPT-hez hasonló), illeszti a dekódolt szavakat, és kijavítja az EEG kódolásában lévő hibákat, hogy teljes mondatot alkosson. Az ilyen nyelvi modelleket hatalmas szöveges adatkészleteken képezték, hogy megértsék és emberihez hasonló szövegeket generáljanak.

Az eredmény egy olyan mondat, mint az „I am jumping happily, it’s just me” (Boldogan ugrálok, csak én vagyok az), Dr. Leongtól származó további bevitel nélkül, kizárólag az agyhullámai alapján. Mint sok más dolog, amit a mesterséges intelligencia jelenleg végez, ez sem tökéletes még.

A csapat további önkénteseket toboroz, hogy EEG-sapka viselése közben szöveget olvassanak, ezzel finomítva az MI-modellt. Tervben van az is, hogy az MI-modellt két ember közötti kommunikációra is felhasználják.

Az agy-számítógép interfészek évtizedek óta léteznek

Húsz évvel ezelőtt egy tetraplégiában szenvedő férfi agyába egy eszközt ültettek be, amely lehetővé tette számára, hogy egérkurzort irányítson a képernyőn. Ez volt az első alkalom, hogy agy-számítógép interfészt használtak a bénulás miatt elvesztett funkciók helyreállítására. Elon Musk technológiai milliárdos is hasonló implantálható technológia modern változatán dolgozik, hogy visszaadja a tetraplégiás emberek önállóságát.

A nem invazív EEG agy-számítógép interfész nyilvánvaló előnye, hogy hordozható és nem igényel sebészeti beavatkozást. Mivel azonban az agyon kívül helyezkedik el, a jelek zajosabbak lehetnek.

„Nem tudunk nagyon pontos eredményeket elérni, mert a non-invazív módszerrel nem lehet bejutni az agynak abba a részébe, amely a szavakat dekódolja” – mondta Lin professzor. „Van némi keveredés is, mivel a koponya felületén mért jelek különböző forrásokból származnak, és összekeverednek.”

Itt jön képbe a mesterséges intelligencia. Felerősíti és szűri az agyjeleket, csökkentve a zajt és beszédfelismerő markereket generálva. Mohit Shivdasani, az Új-Dél-Walesi Egyetem bioelektronikai szakértője szerint a kutatók „örökké” keresték a mintázatokat a biológiai jelekben, de most a mesterséges intelligencia képes felismerni olyan agyhullám mintázatokat, amelyeket korábban soha nem azonosítottak.

Elmondása szerint az MI, különösen az implantálható eszközökben alkalmazva, gyorsan személyre szabhatja az agyhullámokat az adott személy feladatvégzésének módjához. „Az MI nagyon gyorsan képes megtanulni, hogy mely mintázatok milyen cselekvéseknek felelnek meg az adott személynél. Egy adott személynél feltáruló mintázat teljesen eltérő lehet egy másik személynél feltáruló mintázattól” – magyarázta.

Lin professzor szerint pontosan ezt teszik az MI-modelljük fejlesztése érdekében – „neurofeedback” segítségével, ami azt jelenti, hogy az MI-modell az emberek eltérő beszédmódjára hangolódik. „Ahhoz, hogy az MI jobban tanuljon, ezt a technológiát egyfajta MI-ember közös tanulásnak nevezzük” – mondta. A csapat körülbelül 75%-os pontosságot ér el a gondolatok szöveggé alakításában, és Lin professzor elmondása szerint 90%-ra törekszenek, ami az implantált modellek által elért szinthez hasonló.

Hatalmas potenciál az orvostudományban és azon túl

Dr. Shivdasani szerint a gondolatolvasó MI-t használó non-invazív EEG potenciállal bír a stroke-betegek kórházi kezelésében. „Az agy egyik fantasztikus képessége a gyógyulásra való képesség, így el tudok képzelni egy olyan helyzetet, ahol egy autonóm agy-gép interfészt használnak a rehabilitációs fázisban, hogy az agy továbbra is dolgozhasson és megpróbálhasson egy bizonyos feladatot” – mondta. Ha az agysejtek regenerálódnak, a betegnek esetleg már nincs szüksége a technológiára.

Az autizmussal élő emberek beszédterápiájának segítése egy másik potenciális felhasználási terület. Az ilyen rehabilitációs felhasználások egy „zárt hurkú” agy-számítógép interfészre támaszkodnak, ahol a felhasználó agyi aktivitásából valós idejű visszajelzés érkezik.

A tudományos-fantasztikum birodalmába ugorva a technológia lehetőséget kínál a figyelem, a memória, a koncentráció és még az érzelmi szabályozás javítására is.

„Tudósokként egy orvosi állapotot vizsgálunk, és azt, hogy milyen funkciót érintett ez az állapot. Mi a beteg igénye? Ezután technológia segítségével orvosoljuk ezt a kielégítetlen igényt, hogy a funkciót visszaállítsuk az eredeti állapotába” – mondta Dr. Shivdasani. „Ezután a határ a csillagos ég.”

Mielőtt gondolatainkkal kezdenénk irányítani telefonjainkat, vagy akár közvetlenül kommunikálni agyból agyba, a technológiának „hordozhatóbbá” kell válnia. Senki sem fog egy drótokkal teli sapkában járkálni. Lin professzor szerint a technológia képes lenne együttműködni olyan eszközökkel, mint a piacon kapható kiterjesztett valóság szemüvegek. A nagy technológiai cégek már dolgoznak olyan fülhallgatókon, amelyek elektródákkal mérik az agyjeleket.

Aztán ott van az „agyi adatvédelem” és más etikai megfontolások – mondta Dr. Shivdasani. „Megvannak az eszközeink, de mire fogjuk használni őket? És milyen etikai módon fogjuk használni őket? Ez minden olyan technológiára igaz, amely lehetővé teszi számunkra, hogy olyasmiket tegyünk, amikre korábban nem voltunk képesek.”

Forrás: https://www.abc.net.au/news/2025-06-16/mind-reading-ai-brain-computer-interface/105376164