Anonim

Уздизање машина за читање мисли

ЦомпутерсФеатуре

Ницк Лаварс

19. мај 2017

12 слика

Минд машине за читање: Шта ће комуникација изгледати за 20 година? (Цредит: витстудио / Депоситпхотос)

Стога сте стигли до овог чланка, али како сте то учинили? Да ли је ваш моторни кортекс упалио мишићна влакна у прстима да бисте кликнули на одређену област екрана, што је довело до тога да ЦПУ унутар уређаја учита ову страницу? Једног дана који би могао изгледати изузетно архаично. То је зато што неки паметни људи улажу велико времена и новца на рачунаре који могу читати ваше мисли док су они замишљени. Циљ је да имате машине које знају шта желите и даће вам потребне информације пре него што буквално подигнете прст. Али колико далеко би могла бити таква будућност? Хајде да погледамо тренутно стање ових интерфејса између мозгова и рачунара и изазове који остају у томе да их ставимо у главу.

Браин-компјутерски интерфејси (БЦИс) заправо су били у раду већ деценијама, али понекад заузима милијардер који воли слетање ракета на плутајуће јастуке у океану како би се направила смела технологија у ствари могуће. Елон Муск је направио прилично зујање када је открио да ради на таквој ствари (више о томе касније), али заправо, основа за ове машине за читање мисли има своје коријене у истраживању неуронаука пре скоро једног века.

Године 1924. немачки психијатар Ханс Бергер снимио је прве снимке ЕЕГ (електроенцефалограма) током неурохирургије 17-годишњег дечака. Оно што је Бергер касније описао као таласе "алфа и бета" ускоро би се препознало као електрична активност која је била и још увек је од велике помоћи лекарима који раде на откривању поремећаја мозга.

Постављањем електрода на скалп и мерењем таласа мозга се појављују на екрану као графикон, лекари могу да пазе на абнормалности и стекну увид у здравље мозга. Брзи шиљци могу бити индикативни за епилепсију или нападе, на пример, док спорији таласи могу бити резултат тумора или можданог удара. Алзхеимер, нарцолепсија и оштећења мозга су други примери услова који ЕЕГ може испитати.

Према директној комуникацији мозга и рачунара

Током 1970-их, инжењер електротехнике из Белгије под називом Јацкуес Видал почео је да се запита да ли би се ови електрични сигнали могли користити за примене изван медицинског подручја. Његов рецензирани документ из 1973. "У правцу директне комуникације мозгом-компјутером" први је описао интерфејс мозга и рачунара (сада му се приписује ковање термина) и истраживала је могућност извлачења електричних сигнала из мозга и претварајући их у наредбе за рачунар.

"Да ли се ови видљиви електрични сигнали мозга могу радити као носиоци информација у комуникацији између човјека или рачунара или ради контроле таквог спољашњег апарата као протетских уређаја или свемирских бродова?" Написао је поручник пензионисаног ваздухопловства. "Чак и на основу постојећих стања компјутерских наука и неурофизиологије, може се закључити да је такав потенцијал потенцијално близу угла."

Протетика

Тај угао је можда трајао мало дуже заокружити него што је Видал претпоставио, али његове идеје о томе како БЦИ-ови могу да се користе показују да су прилично древни.

На Светском првенству у Бразилу у ФИФА-у 2014, међународна сарадња научника која се састојала од Тхе Валк Агаин пројекта показала је свој најновији напредак у технологији помоћне мобилности: ексошелет који контролише мозак. Користећи скуп неинвазивних електрода за читање мозгових сигнала и релејних команди на лагани ексоскелет, параплегичарски човјек је завршио симболички кицк-офф за турнир.

Видели смо и да научници напредују ка решењима мобилности цртањем података од неинвазивних ЕЕГ уређаја ради реконструкције 3Д кретања руку и ногу, омогућавају параплегичару да поново шетају користећи своје парализиране удове и омогући ћудљивим женама да једу чоколаду са контролом ума роботска рука.

Узимање лета

И свемирске бродове? У реду, ми још увек нисмо, али НАСА истражује могућности. У 2013. години, свемирска агенција се удружила са научницима са Универзитета у Ессеку на пројекту у којем су два субјекта контролисала виртуелни свемирски брод користећи БЦИ. Студија је дизајнирана да испита потенцијал за кориштење БЦИ за контролу планетарних ровера, иако таква врста ствари остаје далеко.

У међувремену, дронови нису лоши компромис, зар не? Летели беспилотни постали су прилично популаран тестни тест за БЦИ технологије. Видели смо квадоптере контролисане умом и фиксне беспилотне беспилотне летелице, док су неки чак додали конкурентски укус мјешавини како би стварно подигли ствари заједно.

У априлу прошле године, неуросциентистс на Универзитету у Флориди одржали су прву Браин Дроне Раце, догађај који тражи од пилота да ће своје дронове преко циљне линије користити само својим мислима. Укључена технологија узима сигнале мозга прикупљене помоћу ЕЕГ уређаја и претвара их у контролне улазе за дронове. Дакле, уместо да притиснете леву на џојстику, морате само размишљати о потиску лево.

Али, више од чисто конкурентног спектакла, трка Браин Дроне била је покушај инспирисања даљег развоја у области БЦИ, с циљем да једног дана користимо уређаје у свакодневном животу. И научник иза догађаја, Јуан Гилберт - предсједавајући компјутера, информатике и инжењерства на Универзитету Флорида, говори нам о томе да они напредују.

"За пар недеља планирамо трку Браин-Дроне ИИ за неколико недеља и започели смо неке пројекте", рекао је Нев Атласу. "Имамо пројекат назван Браинвордс, гдје покушавамо да користимо БЦИ као уређај за потврду идентитета, замислите да користите своје мисли као своје лозинке. Имамо пројекат који је покренуо Леново да игра своје бубњеве. дизајн новог БЦИ-а који је лакши за кориштење од стране опће популације. Имамо пројекат о алатима за изградњу који чине БЦИ лакшу за кориштење за развој апликација, а ми истражујемо БЦИ за праћење ваше активности мозга, или шта с које се зову квантификовано. "

Као што стоји, неинвазивни БЦИс као што су ЕЕГ капице морају прочитати електричне сигнале кроз слојеве лобање и ткива, тако да постоји пуно буке за сортирање, што ограничава њихову употребу. За најјасније сигнале и заиста мијењање потенцијала, морате се приближити извору.

Инсане у мембрани

Они захтевају операцију и носи ризик од инфекције, али БЦИс који се могу поставити унутар главе у директном контакту са површином мозга нуде најбољи квалитет сигнала. Овај приступ је омогућио научницима да ураде неке заиста изузетне ствари.

Др Али Резаи (лијево) са својим пацијентом Ианом Буркхартом

Др Али Али Резаи, директор Универзитета Охио Стате Университи за неуромодулацију, вратио се 2014, имплантирао је микрочип с 4 к 4 мм на површину моторног кортекса Иана Буркхарта. 26-годишњи Буркарт је претрпео ронилачку повреду у 19 години, што га је оставило квадриплегичном. Надам се да је овај чип, када се користи са наменским алгоритмима и електричним рукавом за стимулисање мишића у руци, омогућити им да заобиђу оштећени кичмени мождине и користе Буркхартове мисли да контролишу своје прсте и руке.

"Резултати су изврсни, " Резаи сада говори Нев Атлас. "Иан је први човек који је својим мислима могао да помера своју руку и руку, а почетком је постигао грубе кретње зглоба и руке. Током последње две и по године, Иан је превазишао наша очекивања и способан је да изводи све сложеније покрете које није могао замислити икада поновити, као што је брзо отварање и затварање руку, покретање прстију, хватање и држање предмета као што су чаша, четкица за зубе, телефон, кључ и кредитна картица, отварање и затварање тегле, мешање шоље кафе, лијевање из флаше, држање телефона, храњење и одржавање и чак играње видео игре. "

Још један недавни пример укључује човека који је парализован са рамена, враћајући контролу над његовим парализованим мишићима тако што ће заобићи рањену кичму. Да би то урадили, научници су имплантирали два 96-канална електрода у облику аспирина у свој моторни кортекс и повезали још један електрод на руку. Затим, уз неку обуку, само размишљајући о покрету своје руке или руке, његови сигнали мозга могу бити преведени у електричне импулсе који су покренули жељене покрете мишића у његовој руци.

Дакле, БЦИс данас већ стварно утичу на животе особа са инвалидитетом. Међутим, Елон Муск замишља машине који иду даље од тога.

Можемо ли да користимо интерфејс мозга и рачунара?

Било је око 2008. године да су ЕЕГ уређаји усмерени на потрошаче почели да излазе из лабораторије и на тржиште. НеуроСки и Емотив слушалице су били два од раних играча на лицу места, и сваки је обећао да ће јавности представити концепт видео надзора у уму.

Ових дана, ти неинвазивни ЕЕГ уређаји се више продају на начин како да надгледају здравље мозга, као што су Фитбити за твоју ногу. Они су се придружили и други као што је иБраин, који је Степхен Хавкинг тестирао још у 2012. и Мусе, који приказује податке ЕЕГ-а на мобилном уређају. Али је тешко видети ширу јавност која лутира улицама у капима ЕЕГ-а, или са каблима који излазе из главе, како то захтијевају тренутни имплантабилни БЦИ.

Да би ова врста технологије постала свеобухватна, мораће да буде много дискретнија, а то је управо оно што је Елон Муск изградио. Са лансирањем своје компаније Неуралинк, предузетник има за циљ да развије врсту бежичног БЦИ-а који седи унутар мозга, прати ваше мождане таласе и може да учита и преузме мисли и информације. Лечење неуролошких стања је део слике, али на крају, допуњавање људске интелигенције да би се спасило човечанство у целини, јесте Мускова стварна мотивација.

"Под било којим стопом напретка у АИ, пуно нас остаје", рекао је прошлог лета. "Блага ситуација са ултра-интелигентним АИ је да ћемо бити толико далеко испод обавештења да ћемо бити кућни љубимац или кућна мачка. Не волим идеју да будем кућна мачка."

И то је ако су машине одлучиле да нас држе. Ако нису ...

"Могло би бити тако једноставно као нешто као да се отарасите нежељене поште, " наставио је мошус. "Шта је најлакши начин да очистите пријемно сандуче? Али уместо да се отарасите нежељене поште, то се отарасио људи. "

Постаните надчовјек

"Већ имамо дигитални терцијарни слој у смислу да имате рачунар или ваш телефон или своје апликације, " Муск каже блогу Ваит Бут Вхи, у експанзивном интервјуу који објашњава основу за његов подухват Неуралинк-а.

"Можете поставити питање путем Гоогле-а и одмах добити одговор", додао је он. "Можете приступити било којој књизи или било којој музици. Уз табелу можете учинити невероватне калкулације ... Можете видео чате са неким у фреакинг Тимбукту бесплатно. То би сте добили да сте спаљени за вјештине у старим данима. Можете да снимите онолико видео снимака са звуком колико желите, да направите зилионске слике, да их означите са којим су и када се то догодило. Можете емитовати комуникације путем друштвених медија на милионе људи истовремено бесплатно.То су невероватне суперсиле које председник Сједињених Држава није имао пре двадесет година. "

Начин на који Муск то види, Неуралинкови БЦИ-и ће повезати тај дигитални терцијарни слој директно у мозак - нема потребе да упишете команде својим прстима или палицама на телефоне, лаптопове или таблете; ове машине ће већ бити испред вас. Али какве ће изазове морати превазићи да би се то десило? За почетак, потребан вам је уређај који може пренијети пуно података напред и назад бежично из унутрашњости мозга. Данашњи имплантабилни БЦИ-ови укључују жице које држе главу субјекта, али постоји неки узбудљиви напредак у верзијама које то не чине.

Прошле године, научници на Универзитету у Калифорнији, Беркелеи показали су своју тзв. Неуронску прашину, мале бежичне сензоре који могу ући у тијело и пратити нервне сигнале и мишиће у реалном времену. Па, то је идеја у сваком случају.

Коцке дебљине 1 мм садрже пиезоелектричне кристале који претварају вибрације ултразвука изван каросерије у електричну енергију која снабдева уграђени транзистор. Овај транзистор седи против нерва и мери електричну активност, преносећи било какве напоне на ултразвучни уређај ван тела за анализу. Ове су већ уграђене у мишиће и периферне живце пацова, али истраживачи надају се даљем стазом да могу проћи кроз људску главу.

"Технологије још увек није дошло до постизања величине циља од 50 микрона, што би нам требали за мозак и централни нервни систем", рекла је Јосе Цармена, неуронаучник који је помогао да развије Неурал Дуст. "Једном када је клинички доказано, неуронска прашина ће само замијенити жичане електроде. Овога пута, када затворите мозак, урадили сте."

Ова врста ствари би ипак укључивала операцију мозга, а како би технологија постигла масовно усвајање на начин на који се Муск нада, то би морало бити додатно оријентисано на сличан начин, на пример, ласерском операцијом ока.

Да бисте прочитали умове, прво морате променити мишљење

Под претпоставком да се проблеми са бежичном мрежом и проблем пропусног опсега - заједно са другим сложеним изазовима као што је биокомпатибилност - могу решити, да ли ће сви бити кул и да ће ти чипови бити постављени у своје главе?

"Коришћење БЦИ-ова базираних на чиповима није само изазов науке и технологије, већ и људска перцепција и спремност да се прилагоде изазову", каже нам Хуан Гилберт Универзитет у Флориди. "Људи без здравствених проблема можда нису вољни ставити чип у свој мозак због" холивудског ефекта ". Они мисле да влада може покушати да их контролише или украде своје мисли. Стога, Елон и ова нова компанија требало би да има тим истраживача који се концентришу на студије етнографије како би разумели како, када и зашто би људи користили БЦИ базирани на чиповима. "

Муск најприје замишља да ће људи користити Неуралинкову технологију за лечење повреда мозга, као што су мождани ударци, проблеми који се односе на покретљивост (као што су горе описани), и други који проистичу из старења, као што је губитак меморије. Одатле он предвиђа да се ствари могу брзо кретати.

"Мислим да смо отприлике осам до десет година далеко од тога што су корисници људи без инвалидитета.

Важно је напоменути да то у великој мјери зависи од времена регулаторног одобравања и колико наши уређаји раде на особама са инвалидитетом ", рекао је Ваит Бут Вхи.

Како изгледа ова будућност?

Дакле, нека буду брзо напред 10, 20, 40 година низ стазу, кад год би то могло бити да би се само тотални Луддити усудили да шетају без БЦИ-а унутар њихових глава. Шта ми радимо? Како би изгледала комуникација? Да ли морамо још више да причамо?

"Ако бих вам дао концепт, ви бисте се у суштини ангажовали у конзензуалној телепатији", каже Муск. "Не бисте требали вербализирати ако не желите додати мало осећаја разговора или нешто слично, али конверзација би била концептуална интеракција на нивоу који је сада тешко запамтити. "

Дакле оно што Муск у суштини описује је сасвим другачија врста комуникације, која је немогућа за нас да обмотамо наше глупе, не-компјутерске ојачане главе. Таква платформа не би само створила типкање на стару верзију мобилног телефона, већ би то исто учинила и говорима, нашим главним средствима комуникације за десетине хиљада година.

Све мисли које се тресу у вашој глави садрже много више информација него што се одмах могу пренијети на енглеском, француском или мандаринском језику, укључујући све нијансиране емоције, получене идеје, минијатурне тренутке инспирације, адреналин, узбуђење и страх. Постављање уређаја за читање мозга унутар главе може отворити потпуно нове начине изражавања себе.

Шта осећаш као да имаш блиску бријање са смрћу? Оцените победнички тоуцхдовн у Супербовлу? Доживите истинску љубав и сломите ваше срце? Шта мислите о другим искуствима која пркосе речи? Тај мошус види ову будућност као не само могуће, већ и неопходан за наш опстанак, мало је узнемирујући, али хеј, бије постаје кућна мачка.

Минд машине за читање: Шта ће комуникација изгледати за 20 година? (Кредит: витстудио / Депоситпхотос)

Квадриплегичне жене узимају угриз чоколаде користећи роботску руку (Цредит: УПМЦ)

У априлу прошле године, неуросциентистс на Универзитету у Флориди одржали су прву трку Браин Дроне

Трка Браон Дроне била је начин заузимања имагинација и инспирисања даљег развоја у области БЦИ

26-годишњи Иан Буркхарт је претрпео ронилачку повреду у 19 години што му је оставило квадриплегију, али сада има чип у његовом мозгу који му омогућава да користи своје руке

Др Али Резаи (лијево) са својим пацијентом Ианом Буркхартом

Још у 2014. години, др Али Резаи, имплантирао је микрочип с 4 к 4 мм на површину моторне кортекс Иана Буркхарта

Прва ЕЕГ слушалица компаније Емотив Системс била је једна од ранијих верзија намењених потрошачима

Истраживачи иза Неурал Дуста надају се смањивати бежичне сензоре до величине 50 микрона како би их уклопили у мозак

Неуронска прашина се састоји од ситних бежичних сензора дизајнираних да уђу у тело и прате нервне сигнале и мишиће у реалном времену (Цредит: Риан Неели)

Говор? То је тако 21. век. Сада можемо само размишљати о нашим мислима. (Кредит: агсандрев / Депоситпхотос)

"Већ имамо дигитални терцијарни слој у смислу да имате рачунар или ваш телефон или своје апликације, " каже Елон Муск (Цредит: пеус / Депоситпхотос)

Рецоммендед Избор Уредника