計算機通過監測人腦信號來模擬視覺感知

2020-12-04 騰訊網

美國醫療服務機構和生元國際了解到，赫爾辛基大學的研究人員開發了一種技術，通過監測人類大腦信號，計算機模擬視覺感知。在某種程度上，這就好像計算機試圖想像人類在想什麼。這種想像的結果是，計算機能夠產生全新的信息，比如以前從未見過的虛構圖像。

這項技術基於一種新型的腦-機接口。在此之前，類似的腦-機接口已經能夠執行從大腦到計算機的單向通信，例如拼寫單個字母或移動光標。

就目前所知，這項新研究是第一次用人工智慧方法同時模擬計算機對信息的呈現和大腦信號。與參與者關注的視覺特徵相匹配的圖像是通過人腦反應和生成神經網絡之間的交互生成的。

這項研究發表在9月份的《科學報告》雜誌上。《科學報告》是一份在線多學科、開放獲取的雜誌，由《自然》的出版商提供。

Neuroadaptive生成建模

研究人員稱這種方法為神經適應生成模型。共有31名志願者參與了一項評估這項技術有效性的研究。研究人員向參與者展示了數百張人工智慧生成的人臉圖像，同時記錄了他們的腦電圖。

實驗對象被要求集中注意力於某些特定的特徵，比如看起來很老的面孔或微笑的面孔。在觀看快速呈現的一系列人臉圖像時，受試者的腦電圖被輸入一個神經網絡，該神經網絡會推斷大腦是否檢測到與受試者所尋找的圖像相匹配的圖像。

基於這些信息，神經網絡調整了它對人們所想的面孔的估計。最後，參與者對計算機生成的圖像進行評估，結果顯示，這些圖像幾乎完全符合參與者所想的特徵。實驗的準確率為83%。

這項技術結合了人類的自然反應和計算機創造新信息的能力。在實驗中，參與者只被要求看電腦生成的圖像。反過來，計算機通過人腦的反應來模擬所顯示的圖像以及人類對這些圖像的反應。這樣，電腦就能根據用戶的意圖創造出全新的圖像。」

Tuukka Ruotsalo，芬蘭赫爾辛基大學芬蘭學院研究員，丹麥哥本哈根大學副教授

無意識的態度可能會暴露出來

生成人臉圖像只是這項技術潛在用途的一個例子。這項研究的一個實際好處可能是，計算機可以增強人類的創造力。

如果你想畫或說明某事，但不能這樣做，電腦可以幫助你實現你的目標。它可以觀察注意力的焦點，預測你想要創造什麼。」Ruotsalo說。然而，研究人員認為，這項技術可以用來理解感知和我們大腦中潛在的過程。

這種方法並不識別思想，而是對我們與心理類別的聯繫做出反應。因此，雖然我們無法找出參與者所想到的特定「老人」的身份，但我們可以了解他們與老年的聯繫。因此，我們相信它可能提供了一種洞察社會、認知和情感過程的新方法。」高級研究員米歇爾·斯佩普說。

Spape認為，從心理學的角度來看，這也很有趣。

「一個人對老年人的看法可能與另一個人很不一樣。目前，我們正在研究我們的技術是否會暴露出無意識的聯想，例如，通過觀察電腦是否總是把老年人描繪成微笑的男人。」

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