Một hệ thống AI của Nga có thể đọc suy nghĩ và giải mã sóng não con người

Trong một nghiên cứu mới được công bố trên bioRxiv, các nhà khoa học Nga cho biết họ đã tạo ra được một hệ thống trí tuệ nhân tạo có thể đọc và giải mã sóng não của con người.

Cụ thể, nó gồm một chiếc mũ điện não đồ (EEG) thu lại các tín hiệu thần kinh phát ra từ não bộ, từ tín hiệu này, trí tuệ nhân tạo có thể vẽ ra khá chính xác những hình ảnh mà người đội mũ đang nhìn thấy trong thời gian thực.

Điều tuyệt vời nhất là công nghệ đọc suy nghĩ này là nó không hề xâm lấn, giá rẻ và rất dễ ứng dụng. Bất cứ người lành lặn nào cũng có thể sử dụng nó.

Một hệ thống AI của Nga có thể đọc suy nghĩ và giải mã sóng não con người

Thông thường, để có thể phát triển các giao diện não-máy tính cho phép đọc suy nghĩ, nhiều nhà khoa học sẽ chọn hướng tiếp cận sử dụng máy cộng hưởng từ chức năng (fMRI) hoặc phẫu thuật để cắm trực tiếp các điện cực vào bên trong não bộ bệnh nhân.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu hợp tác giữa Viện Vật lý và Công nghệ Matxcơva và tập đoàn Neurobotics của Nga cho rằng cả hai công nghệ này đều có những khuyết điểm lớn. Trong khi cấy ghép điện cực là một phương pháp xâm lấn mạnh, chỉ có thể thực hiện trên các bệnh nhân, fMRI lại bị giới hạn bởi giá thành thiết bị quá cao, quá cồng kềnh nên khó áp dụng vào thực tế.

Để giải quyết vấn đề, nhà khoa học Grigory Rashkov và nhóm của mình tại Viện Vật lý và Công nghệ Matxcơva đã chọn lựa điện não đồ (EEG), một kỹ thuật ghi nhận sóng não cơ bản để sử dụng cho giao diện não-máy tính của mình.

EEG chỉ yêu cầu dán hoặc áp điện cực lên da đầu, không hề xâm lấn nhưng vẫn rất hiệu quả trong việc thu nhận các tín hiệu thần kinh phát ra từ não bộ.

Trong nghiên cứu của mình, Rashkov đã tuyển dụng một số tình nguyện viên và đưa họ vào ba giai đoạn của thí nghiệm.

Giai đoạn một, các tình nguyện viên chỉ cần ngồi trước một màn hình máy tính 20 phút để xem những đoạn video dài 10 giây được chiếu liên tục.

Các đoạn video này được phân thành 5 chủ đề: hình dạng trừu tượng, thác nước, mặt người, cơ chế di chuyển và moto thể thao. Bằng cách ghi lại tín hiệu điện não đồ, các nhà khoa học có thể biết với mỗi hình ảnh, mô hình sóng não đã được phát ra như thế nào.

Tiếp đến giai đoạn hai, các nhà khoa học đã phát triển hai hệ thống trí tuệ nhân tạo để tìm cách tái tạo các sóng não ghi được từ EEG trở lại thành hình ảnh. Họ phải tính toán để giải mã các tín hiệu, đồng thời khử nhiễu.

Giai đoạn ba là giai đoạn thử nghiệm. Các tình nguyện viên được đeo thiết bị EEG trở lại nhưng lần này, họ sẽ được cho xem các đoạn video hoàn toàn mới trong mỗi chủ đề. Hệ thống giải mã đã thực sự tái tạo được những hình ảnh mà tình nguyện viên nhìn thấy từ sóng não của họ, với độ trùng khớp với từng danh mục đôi khi lên tới 90%.

"Nhiều nhà khoa học từng nghĩ rằng, nghiên cứu các quá trình hoạt động của não bộ thông qua EEG giống như tìm ra cấu trúc bên trong một chiếc động cơ hơi nước bằng cách phân tích vệt khói do đầu máy xe lửa tỏa ra", Grigory Rashkov cho biết.

"Ban đầu, chúng tôi không mong đợi nó [tín hiệu điện não đồ] sẽ chứa đủ thông tin để tái tạo một phần hình ảnh mà ai đó đang quan sát thấy. Tuy nhiên, hóa ra điều đó lại hoàn toàn có thể".

Rashkov nhấn mạnh thêm rằng hệ thống của mình có thể giúp tạo ra những giao diện não-máy tính giá cả phải chăng và đặc biệt là không cần phẫu thuật. Ông lấy ví dụ tỷ phú công nghệ người Mỹ Elon Musk cũng từng để cập đến một giao diện như vậy, nhưng đòi hỏi phải phẫu thuật để cắm các điện cực nhỏ vào não bộ người sử dụng.

Một công nghệ như vậy phải đối mặt với các thách thức phức tạp, chẳng hạn như sự nguy hiểm của ca phẫu thuật và nguy cơ oxy hóa của các điện cực khiến chúng thường bị phá hủy chỉ trong vài tháng, Rashkov nói.

Bây giờ, công nghệ mới của ông có thể giúp thiết kế ra các giao diện thần kinh không xâm lấn mà vẫn đạt được hiệu quả ứng dụng cao.

Tham khảo Futurism