خلاصه
- دانشمندای استنفورد یه تکنولوژی جدید ساختن که میتونه حرفایی که آدما تو ذهنشون میزنن (گفتگوی درونی) رو رمزگشایی کنه.
- این فناوری برای اولین بار مستقیم روی افکار کار میکنه، نه روی تلاش برای حرکت دادن عضلات مربوط به حرف زدن، و از هوش مصنوعی برای تحلیل سیگنال‌های مغزی استفاده میکنه.
- سیستم تونسته جمله‌ها رو از بین ۱۲۵ هزار کلمه با دقت تا ۷۴ درصد رمزگشایی کنه، اما سیگنال‌های فکری ضعیف‌ترن و هنوز نیاز به بهینه‌سازی داره.
- کاربرا میگن این روش از نظر فیزیکی انرژی کمتری ازشون میگیره و ارتباط رو راحت‌تر میکنه.
- یه نگرانی جدی در مورد حریم خصوصی افکار وجود داره؛ برای همین راه‌حل‌هایی مثل نادیده گرفتن سیگنال‌های ناخواسته یا استفاده از پسورد (مثل “chitty chitty bang bang”) پیشنهاد شده.
- محقق‌ها امیدوارن با پیشرفت سخت‌افزارها و الگوریتم‌ها، دقت این سیستم خیلی بیشتر بشه و آینده رابط‌های مغز و کامپیوتر روشنه.
یه تیم از دانشمندا تونستن به یه تکنولوژی جدید برسن که میتونه فعالیت مغزی مربوط به «گفتگوی درونی» یا همون حرف‌هایی که آدما تو سرشون با خودشون میزنن رو با دقت بالایی رمزگشایی کنه. این تحقیق که نتایجش توی مجله Cell منتشر شده، توسط دانشمندای دانشگاه استنفورد انجام شده و اونها تونستن کلماتی که چهار شرکت‌کننده با فلج شدید (به خاطر بیماری ALS یا سکته ساقه مغز) بهشون فکر میکردن رو بفهمن. این دستاورد میتونه به افرادی که توانایی صحبت کردن ندارن کمک کنه تا با استفاده از رابط‌های مغز و کامپیوتر (BCI) راحت‌تر ارتباط برقرار کنن.
ارین کونز، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی برق تو دانشگاه استنفورد و نویسنده اصلی این مقاله، میگه: «این اولین باره که ما تونستیم بفهمیم وقتی فقط به صحبت کردن فکر میکنی، فعالیت مغز چه شکلیه. برای افرادی که اختلالات شدید حرکتی و گفتاری دارن، این تکنولوژی میتونه کمک کنه تا خیلی راحت‌تر و طبیعی‌تر ارتباط بگیرن».
فرق «فکر کردن به حرف زدن» با «تلاش برای حرف زدن»
قبل از این، دانشمندا تونسته بودن با استفاده از همین رابط‌های مغز و کامپیوتر، «تلاش برای صحبت کردن» رو رمزگشایی کنن. یعنی وقتی یه نفر سعی میکنه با درگیر کردن عضلات مربوط به گفتار، کلمه‌ای رو به زبون بیاره، دستگاه فعالیت مغزش رو میخونه و اون رو به متن تبدیل میکنه. این روش‌ها موثر بودن اما برای کسانی که کنترل محدودی روی عضلاتشون دارن، میتونه خیلی خسته‌کننده باشه. اما این مطالعه جدیده که برای اولین بار مستقیم رفته سراغ همون گفتگوی درونی و بی‌صدا.
این ایده از یه کارگاه توی کنفرانس انجمن BCI تو سال ۲۰۲۳ شکل گرفت. اونجا کونز به حرف‌های شرکت‌کننده‌ها و محقق‌ها گوش داد و به این فکر افتاد که چطور میشه اختیار عمل بیشتری به کاربرا داد. راه حل اون و همکارانش، تمرکز روی گفتگوی درونی بود.
این تکنولوژی چجوری کار میکنه؟
محقق‌ها برای این کار، میکروالکترودهایی رو (که هر کدوم از یه قرص آسپرین بچه کوچیکتره) توی «کورتکس حرکتی» مغز چهار شرکت‌کننده کاشتن. کورتکس حرکتی همون بخشی از مغزه که حرکات ارادی مثل حرف زدن رو کنترل میکنه. این الکترودها فعالیت عصبی مغز رو ضبط میکردن و از طریق یه کابل به کامپیوتر میفرستادن تا یه الگوریتم هوش مصنوعی اونها رو تحلیل کنه.
این تیم متوجه شد که الگوهای فعالیت مغزی برای «گفتگوی درونی» و «تلاش برای صحبت کردن» شبیه به هم هستن، اما دقیقا یکی نیستن. اونها یه مدل هوش مصنوعی رو آموزش دادن تا سیگنال‌های مربوط به فکر کردن به کلمات رو تفسیر کنه.
نتایج این آزمایش چی بود؟
- این سیستم تونست جمله‌ها رو از بین یه دایره لغات ۱۲۵ هزار کلمه‌ای، با دقتی تا سقف ۷۴ درصد رمزگشایی کنه.
- در بعضی موارد، دستگاه حتی افکار ناخواسته شرکت‌کننده‌ها رو هم ثبت کرد. برای مثال، عددهایی که یکی از شرکت‌کننده‌ها موقع انجام یه کار، بی‌صدا تو ذهنش میشمرد.
- با این حال، دقت این روش هنوز نوسان داره. یکی از شرکت‌کننده‌ها توی یه آزمایش به دقت ۷۴ درصد رسید اما توی یه آزمایش دیگه دقتش فقط ۴۶ درصد بود. این در حالیه که روش‌های قبلی که بر اساس «تلاش برای صحبت کردن» کار میکنن، به دقت ۹۸ درصد هم رسیدن.
ارین کونز میگه دلیل این دقت پایین‌تر اینه که سیگنال‌های مغزی موقع فکر کردن به حرف زدن، ضعیف‌تر از وقتیه که فرد برای حرف زدن تلاش فیزیکی میکنه و تکنولوژی فعلی هنوز برای دریافت این سیگنال‌های ضعیف بهینه نشده.
تجربه‌ی کاربرا و نظر بقیه دانشمندا
هر چهار شرکت‌کننده این تحقیق، که قبلا تجربه کار با سیستم‌های مبتنی بر «تلاش برای صحبت کردن» رو داشتن، گفتن که این روش جدید رو ترجیح میدن چون از نظر فیزیکی انرژی کمتری ازشون میگیره. کونز که پدرش رو به خاطر بیماری ALS از دست داده و همیشه حرف‌هاش رو ترجمه میکرده، این وضعیت رو به تلاش برای نوشتن با دستی که از سرما یخ زده تشبیه میکنه. اون معتقده اگه این روش قابل اعتماد بشه، میتونه سرعت ارتباط رو هم بالا ببره، چون دیگه موانع عضلانی وجود نداره.
با این حال، بعضی از محقق‌های دیگه در مورد نتایج این تحقیق سوالاتی دارن. برای مثال، ماریسکا وانستینسل، یه عصب‌شناس از مرکز پزشکی دانشگاه اوترخت، میگه کاش محقق‌ها با ابزارهای حساس‌تری مثل الکترومیوگرافی چک میکردن که آیا حرکات خیلی جزئی و نامحسوسی موقع فکر کردن وجود داشته یا نه. اون میپرسه: «اگه بخشی از این نتایج به خاطر حرکات جزئی باشه که دستگاه ثبت نکرده، آیا ما واقعا داریم افکار رو میخونیم یا هنوز داریم تلاش‌های ضعیف برای حرکت رو میخونیم؟»
این سوال‌ها بحث‌های دیگه‌ای رو هم باز میکنه:
- اصلا گفتگوی درونی دقیقا یعنی چی؟
- آیا همون حرف زدن با خوده؟ یا کلماتی که موقع کتاب خوندن تو ذهنمون میاد؟
- الگوی مغزی برای کسایی که «صدای درونی» ندارن چه شکلیه؟
نگرانی اصلی: حریم خصوصی افکار
اینکه یه دستگاه بتونه افکار درونی ما رو بخونه، نگرانی‌های جدی در مورد حریم خصوصی ایجاد میکنه. این امکان وجود داره که افکار شخصی یه نفر به طور تصادفی «به بیرون درز کنه». محقق‌های این پروژه هم به این موضوع فکر کردن و راه حل‌هایی رو پیشنهاد دادن.
راه حل اول: برای دستگاه‌هایی که قراره «تلاش برای صحبت کردن» رو رمزگشایی کنن، میشه هوش مصنوعی رو طوری آموزش داد که سیگنال‌های مربوط به گفتگوی درونی رو نادیده بگیره.
راه حل دوم: برای دستگاه‌هایی که مستقیم افکار درونی رو میخونن، میشه یه سیستم پسورد تعریف کرد. اینجوری دستگاه تا زمانی که کاربر به یه رمز خاص فکر نکرده، هیچ فکری رو رمزگشایی نمیکنه. توی این تحقیق، اونها از رمز «chitty chitty bang bang» استفاده کردن و سیستم با دقت بیشتر از ۹۸ درصد تونست این رمز رو تشخیص بده.
ویکاش گیلجا، مدیر ارشد علمی شرکت پارادرومیکس، میگه این محافظت از حریم خصوصی خیلی مهمه و قبل از اینکه چنین تکنولوژی‌هایی وارد بازار بشن، باید روش‌های محکمی برای قفل کردن افکار یه نفر ایجاد بشه.
آینده این تکنولوژی چیه؟
محقق‌ها امیدوارن که با پیشرفت سخت‌افزارها و الگوریتم‌های بهتر، دقت این سیستم خیلی بیشتر بشه. فرانک ویلت، استادیار جراحی مغز و اعصاب تو دانشگاه استنفورد، میگه: «آینده رابط‌های مغز و کامپیوتر روشنه». شرکت‌های مختلفی دارن روی سخت‌افزارهای جدیدی کار میکنن که کاملا قابل کاشت و بی‌سیم باشن و انتظار میره طی چند سال آینده در دسترس قرار بگیرن. این تیم تحقیقاتی همچنین قصد داره مناطق دیگه‌ای از مغز، مثل بخش‌های مرتبط با زبان یا شنوایی رو بررسی کنه تا ببینه آیا میشه سیگنال‌های دقیق‌تری از گفتگوی درونی پیدا کرد یا نه.
دیدگاهتان را بنویسید