Слева — изображение лебедя, справа — изображение, пропущенное через сознание человека и отрисованное заново компьютером

Чтение мыслей, при помощи машин или телепатических способностей не раз описывалось во многих научно-фантастических произведениях, не говоря уже о фэнтези. Технологии сейчас развиваются очень бурными темпами, но чтение мыслей все еще далеко от реализации, хотя и ближе, чем, например, полвека назад.

Искусственный интеллект (слабая его форма) помогает приблизить желанный момент. Японские ученые смогли реализовать проект, в рамках которого разработана технология чтения активности мозга человека с визуализацией того, о чем он думает. Правда, мимолетные мысли проанализировать пока не получается. Речь идет о визуализации зрительных образов, появляющихся в результате концентрации внимания человека на изображении.

Результаты своего исследования ученые опубликовали в научной статье с названием «Глубокая реконструкция изображений путем анализа активности мозга». В течение 10 недель ученые отрабатывали методику визуализации изображений по результатам активности мозга человека, который в то же самое время смотрел на какую-то картинку или видео. Активность мозга анализировалась в режиме реального времени.

В ряде случаев после того, как человек внимательно смотрел на изображение, его просили представить себе увиденную картинку настолько ярко, насколько возможно. После обработки снятых специальной аппаратурой показателей активности мозга при помощи компьютера во многих случаях удавалось восстановить изображение, о котором идет речь выше. Конечно, его качество было не слишком хорошим, но понять, что видел человек, можно.



В ряде случаев восстановленные картинки были не слишком похожи на оригинал. Например, фотография совы, «расшифрованная компьютером», выглядит как существо из кошмарного сна. Но что поделать — технология еще далека от совершенства.


Обучение ИИ велось на основе многих тысяч примеров активности мозга человека, который смотрел на заранее известное компьютеру изображение. В результате искусственный интеллект научился определять, на что смотрит человек в конкретный момент времени. По большей части, нейросеть просто делает предположения, и строит изображение на их основе. Главное, что машина способна вести анализ в режиме реального времени.

Расшифровать в итоге можно как отдельные буквы, так и гораздо более сложные изображения, которые были показаны выше.



C течением времени ученые надеются доработать технологию таким образом, чтобы восстанавливаемые изображения были более качественными, и больше напоминали оригинал. Может быть, все это — начало большой работы, в ходе которой ученые научатся создавать системы, способные визуализировать образы, которые появляются в голове у человека (во сне или наяву). Причем эти образы будут уже мимолетными, а не устоявшимися.

Правда, для того, чтобы достичь этого, нужно проделать огромную работу. Сама работа ученых не слишком нова — например, схожие проекты осуществлялись в 2011, 2013 и других годах. Правда, качество реконструированного изображения сейчас получше, плюс оно цветное, а не черно-белое.


Для снятия сигнала в прежних работах использовался метод функциональной магнитно-резонансной томографии. Это разновидность магнитно-резонансной томографии, которая проводится с целью измерения изменений в характеристиках тока крови. Между нейронной активность и изменением кровотока есть небольшая задержка, что можно видеть на демонстрационном видео выше.

Как бы там ни было, но до реального чтения мыслей еще далеко. И, кстати, стоит подумать, если ученые действительно смогут научиться безошибочно реконструировать визуальные образы, которые появляются в голове человека, как это может повлиять на приватность. Личные данные будут уже ничем не защищены. Конечно, просто так не получится «снять» образы из головы проходящего мимо человека. Но с течением времени, наверное, и эта проблема будет решена. И тогда о защите собственных мыслей придется заботиться так же, как сегодня мы заботимся о защите наших данных в сети и на локальных ПК.

Комментарии (58)


  1. Andy_Big
    14.01.2018 18:57

    Слева — изображение лебедя, справа — изображение, пропущенное через сознание человека и отрисованное заново компьютером

    Это у кого же такое буйное сознание?...


  1. Aytuar
    14.01.2018 19:04

    Ха, ха — шапочка из фольги становиться актуальной ))


  1. tormozedison
    14.01.2018 22:47

    Первые малострочные телевизионные системы обеспечивали изображение очень низкого разрешения, а теперь есть многомегапиксельные матрицы и прочее. Вот и эта технология сегодня делает первые шаги, а когда-нибудь позволит использовать глаза пользователя в качестве камер, по ряду параметров способных конкурировать со многими "железными".


    1. pavelchavyr
      15.01.2018 00:45

      Глаза пользователя — это настолько паршивый вид камеры, что к нему дополнением идет мощный программно-аппаратный комплекс для постобработки. Интересно, чем это они смогут конкурировать с современными «железными» камерами?


      1. Sychuan
        15.01.2018 01:33

        Например гораздо большим динамическим диапазоном, чем современные камеры. Очень быстрая автофокусировка по сравнению с камерами. Я думаю, преимуществ полно. Конечно, у специального оборудования есть свои плюсы.


        1. avf1906
          15.01.2018 08:21

          очень быстрая фокусировка — спорно. Классическое упражнение для глаз, когда фокус многократно переводится с близкого (15-20см) на дальний (10-30м) предмет позволяет это почувствовать, субъективно время 0,5-1с. Хотя наверное это тренируется. Динамический диапазон — тоже спорно, по крайней мере требуется значительное время для привыкания. может быть массовые камеры и проигрывают, но вот заточенные под это дело уже могут посоревноваться.


          1. anprs
            15.01.2018 11:29

            Динамический диапазон — это не про привыкание, это максимальная воспринимаемая разность яркости между ОДНОВРЕМЕННО наблюдаемыми объектами.
            Вот видишь красивый закат и хочешь его запечатлеть.
            image
            А не получается. Экспонируешь по небу, цвета получаются насыщенные, а пейзаж под ним тупо чёрное пятно.
            image
            Экспонируешься по пейзажу: цвета яркие и насыщенные, а небо тупо белое.
            image

            Глаз такую картину воспринимает нормально, а для фотографий приходится ухищряться с брекетингом/склейкой HDR


            1. avf1906
              15.01.2018 12:03

              Я знаю что такое динамический диапазон, много ночью против фар видно? Зато у камеры с hdr вполне приемлемая картинка получается. В общем дело времени. На приличных камерах iso за 200тыс ушло — это в темноте, диафрагму прикрыли — яркий объекты сняли, так что динамический диапазон — вопрос времени, пусть пока обходными путями через тот-же hdr


            1. ARTamos85
              16.01.2018 07:52

              Ну так экспонируйте разные части кадра по разному и всего делов.


              1. anprs
                16.01.2018 13:18
                +1

                А то что это уже сделано и результат приложен к комменту на который вы отвечаете — вас не смутило? :)


                1. ARTamos85
                  17.01.2018 09:39

                  Прошу прощения, я не верно выразился: я предлагаю уже на этапе получения сигнала с матрицы экспонировать каждый отдельный пиксель/группу пикселей на основании данных по их освещенности, чтобы сделать снимок за один проход. Принципиально, это примерно то же самое, что вы предложили, но техническая реализация другая — не требуется нескольких кадров.


        1. RomanArzumanyan
          15.01.2018 11:56

          Не слишком быстрая для широкоугольного объектива. Более того, нужно менять форму твердотельной линзы (хрусталика), а это заведомо проигрышный ход по сравнению с перемещением или использованием деформируемой жидкой линзы.


      1. mukizu
        15.01.2018 11:49

        >Глаза пользователя — это настолько паршивый вид камеры, что к нему дополнением идет мощный программно-аппаратный комплекс для постобработки.

        В смартфонах тоже самое по сути. И тем не менее, даже с текущими ограничениями изображения послучаются весьма приемлемыми.

        Так что с непрофессиональными камерами конкурировать точно можно будет. Заменить устройства типа нательных камер у полицейских — тем более.


        1. red75prim
          15.01.2018 12:04

          > Так что с непрофессиональными камерами конкурировать точно можно будет.

          1 градус по центру — максимальная чёткость, остальное всё более и более размыто, цветов на периферии практически нет. Нет, не будет конкурировать.


          1. mukizu
            15.01.2018 23:14

            >1 градус по центру — максимальная чёткость, остальное всё более и более размыто, цветов на периферии практически нет

            Решается программно + импланты при желании.


            1. red75prim
              16.01.2018 07:08

              «Извините, портрет придётся переснять». На фотографии очень аппетитный сухарик, изображенный во всех подробностях, с шикарно размытым фоном. «Я забыл покормить фотоаппарат».


              1. mukizu
                16.01.2018 09:10

                Это вы уже свои личные половые трудности описываете.


        1. dimchik_b
          15.01.2018 21:17

          Научатся брать взятки не глядя


      1. Nekto_Habr
        15.01.2018 14:00

        Глаза не нуждаются в электричестве.


        1. SADKO
          15.01.2018 17:02

          Ой-ли? (у нервной ткани, батарейки в комплект входят, вернее она сама по себе хитроделанная батарейка)
          Электрохимия наше всё!


    1. vassabi
      15.01.2018 00:51

      там восстанавливают то, что представляет себе мозг, а не то, что видят глаза.
      то есть — ваши сны и иллюзии с фантазиями. Это будет стоить гораздо дороже, чем банальное видео реальности…


      1. halted
        15.01.2018 06:59

        а еще они увидят, что думает человек в момент смерти и в состоянии комы


        1. tretyakovpe
          15.01.2018 09:22

          Засовывать умирающего человека в аппарат МРТ вместо оказания ему помощи, это уж слишком, как мне кажется.


          1. halted
            15.01.2018 09:25

            В хоспис помещают тех, кому медики не в силах помочь. Там же обычно проводят исследования на умирающих людях.


        1. Alter2
          15.01.2018 12:12

          Да ничего он не думает. Потеря сознания обычная. Сакрализация момента смерти происходит от верований в отделение души от тела и воспарения на небеса, а те в свою очередь от сильных эмоций, испытываемых родными и близкими в такие моменты.


      1. dimchik_b
        15.01.2018 22:04

        А еще будут видеть, о чем думаете вы в рабочее время…


    1. Zidian
      15.01.2018 15:14
      +1

      А ещё снимать то, что не видишь, но воображаешь. 3d-моделирование, компьютерные эффекты, дорогостоящая пиротехника и декорации? Зачем!
      Грамотно обученный человек помедитировал часа два — и вуаля, художественный фильм готов.
      Ну и после выход технологии на широкий рынок и множество «любительских» фантазий на youtube.


      1. QDeathNick
        16.01.2018 13:25

        Скорее на pornohub


        1. Zenitchik
          16.01.2018 17:51

          Если качество будет как у совы — интересно на это посмотреть.


  1. barbanel
    15.01.2018 00:37

    Вопрос:
    Если рассуждать логически, то топология связей в нейронах у разных людей будет разной, и соотв. картина активности участков мозга на микроуровне тоже будет различаться. Если это так, то значит ли это, что система работает только на одном человеке — на обучающем?
    Система тренированная на одном человеке, будет ли работать на другом человеке так же хорошо?


    1. vassabi
      15.01.2018 00:52

      ну вот для одного откалибровали, теперь будут пилить систему, которая сможет обучаться на других людях.


      1. rkfg
        15.01.2018 11:49

        Причём, всё для этого уже есть — цепляется GoPro на лоб, сканер на макушку и поехали. Подход к распознаванию тоже забавный: до этого были Generative Adversarial Networks, где генерирующая сеть пытается переиграть оценивающую. Теперь же генерирующая стала биологической. Так себе аналогия, конечно, но близко.


        1. vassabi
          15.01.2018 12:02

          фуфуфу, ходить по улице как какой-то фрик :«гопро на лоб»!

          Это должны быть стильные очочки, такие как гугл-гласс или мс хололенс (и что там подтянут к тому времени амазон и эппл). И чтобы нейроинтейфес аля емотив был совмещен с наушниками с костной проводимостью.
          И реклама «наконец-то у вас появился настоящий друг, который действительно вас понимает»


    1. Hellsy22
      15.01.2018 09:09

      Полагаю, что на других людях система работать не будет. Да и «оригинал» через некоторое время съедет.


      1. vassabi
        15.01.2018 11:58

        а почему съедет?
        Там же не опросники надо заполнять, а сопоставляют активность мозга с изображением.
        Если каждый день это отслеживать (например, повесить ковер на стену, и считывать активность мозга, когда на него смотрит — утром и вечером), то даже при возрастных изменениях — система будет автоматически перекалибровываться и подстраиваться.


        1. Hellsy22
          15.01.2018 13:21

          Я имел в виду, что без регулярной рекалибровки все съедет. Что это не один раз и навсегда.


  1. Zmiy666
    15.01.2018 02:30

    Хм… очень надеюсь, что технология разовьется и можно будет записывать сны) Все же иногда снятся такие прикольные штуки…


    1. shedir
      15.01.2018 06:37

      Главное чтобы экстремистские сны не стали сниться


      1. LineAir
        15.01.2018 09:04

        2086 — новая утопия по Оруэллу, только вместо вездесуoего Большого Брата — наголовные сканеры ваши мыслей)))


    1. evilrussian
      15.01.2018 12:44

      Потом научаться внедрять что-то в сны, и вот мы имеем во сне рекламу светоскоростных шорт.


  1. lightman
    15.01.2018 07:36

    Крипотно, однако. Так и представляю, что после изобретения высококачественной визуализации, первый учёный, который решит посмотреть в выдачу собственного мозга, выбежит из лаборатории поседевшим и бесповоротно сошедшим с ума. Почему — решать вам.


    1. vesper-bot
      15.01.2018 10:13

      Положительная обратная связь по поступающим данным от доверенного источника, плюс достаточно короткий round trip, плюс обязательно пролезающая мыслишка с негативом будет усилена. Как следствие, замыкание в ужасе.


      1. vassabi
        15.01.2018 12:05

        зато следующий запилит GAN для селекции приятных эмоций, и тогда никто не будет из лаборатории выбегать.


        1. agugnin
          15.01.2018 14:13

          Они там станут постоянно жить в вечной эйфории :)


  1. Marsikus
    15.01.2018 13:52

    Какая-то жуть из совы получилась.


    1. SADKO
      15.01.2018 17:08

      Ну, фМРТ не сильно радует нас пространственным разрешением, а в пространстве контекстов оно важно…
      … за то понятненько, как сон разума рождает чудовищ


  1. EvilArcher
    15.01.2018 14:32

    Шел 2030 год. Джон проснулся и сразу же включил «визуализатор-3000». Сегодня ему опять приснился эротический сон и он хотел побыстрее его пересмотреть в 4К-качестве.


  1. TheIncognito
    15.01.2018 14:48

    А неплохой генератор монстров для игрушек может получиться.
    Даём тестировщику картинку с животным или монстром — он пытается её представить — подсознание выдаёт ужастик — расшифровываем скан — моделируем и вставляем в игру!


    1. Zidian
      15.01.2018 15:19

      Проще обучить нейросеть саму генерить ужастики, без участия человека.


    1. Marsikus
      15.01.2018 16:00

      Даём тестировщику картинку с животным или монстром

      И получаете отчёт:
      — у этого крокодила ножки короткие, не догонит;
      — когти хлипкие, сломаются;
      — в темноте видеть не будет;
      — такого босса одним дуплетом из обреза положить можно.

      Наверное вы все же имели в виду геймдизайнера? :)


      1. ariklus
        15.01.2018 16:04

        Поэтому нужно чтоб игра использовала кошмары самого игрока.


        1. Z0K
          15.01.2018 16:37

          Уже было в Чёрном Зеркале. Одна из самых disturbing серий, как по мне.


    1. ariklus
      15.01.2018 16:04

      Игра-ужастик, где за вами гоняются монстры из ваших ночных кошмаров?


      1. vassabi
        15.01.2018 16:10

        на первом уровне — у всех одинаковые хедкрабы из халфлайфа, а потом по мере калибровки — на каждом уровне монстры все ближе и ближе к именно вашим ночным кошмарам (МУАХАХАХА!)


  1. mitasamodel
    15.01.2018 18:32

    На видео распознавания лебедя (или кто это?) я отчётливо увидел лапы

    картинка
    image


    1. DrZlodberg
      15.01.2018 23:22

      На самом деле видео очень напоминает DeepDream заранее обученный на всяком разном. Например тут кроме ног правая часть по расцветке очень напоминает обычную утку (!?). И на других объектах тоже порой видно что-то совсем не похожее, но по теме. Есть подозрение, что оно не видит непосредственно картинку, а категорию объекта, которую пытается впихнуть в кадр чтобы было хоть как-то похоже.


    1. TheIncognito
      17.01.2018 00:55

      На чём расшифровщик-нейросеть обучали — то и проступает.
      Если натренированную на животных натравить на цветок — получится весёлая наркомания.


    1. Squoworode
      18.01.2018 06:04

      А чуть раньше, на 0:16, утку явно брутфорсят по базе фотографий известных птиц.