Questo computer predice i tuoi pensieri, creando immagini basate sui tuoi segnali cerebrali
Modellazione neuroadaptiva per la generazione di immagini
Le immagini generate dal computer sono state valutate dai partecipanti. Si abbinavano quasi perfettamente alle caratteristiche a cui stavano pensando i partecipanti.
Monitorando la funzione cerebrale, è possibile far immaginare ai computer ciò che una persona sta pensando e presentare i risultati come immagini. La tecnica può essere utilizzata in psicologia e neuroscienze cognitive, oltre a supportare la creatività umana.
I ricercatori dell’Università di Helsinki hanno sviluppato una tecnica in cui un computer modella la percezione visiva monitorando i segnali del cervello umano. In un certo senso, è come se il computer cercasse di immaginare cosa stesse pensando un essere umano. Come risultato di questa immaginazione, il computer è in grado di produrre informazioni completamente nuove, come immagini di fantasia che non erano mai state viste prima.
La tecnica si basa su una nuova interfaccia cervello-computer. In precedenza, interfacce cervello-computer simili erano in grado di eseguire comunicazioni unidirezionali da cervello a computer, come scrivere singole lettere o spostare un cursore.
Per quanto è noto, il nuovo studio è il primo in cui sia la presentazione delle informazioni da parte del computer sia i segnali cerebrali sono stati modellati simultaneamente utilizzando metodi di intelligenza artificiale. Le immagini che corrispondevano alle caratteristiche visive su cui i partecipanti si stavano concentrando sono state generate attraverso l’interazione tra le risposte del cervello umano e una rete neurale generativa.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Scientific Reports il 7 settembre 2020. Scientific Reports è una rivista online multidisciplinare ad accesso aperto degli editori di Nature .
Modelli generativi neuroadattivi
I ricercatori chiamano questo metodo modellazione generativa neuroadattivo. Un totale di 31 volontari hanno partecipato a uno studio che ha valutato l’efficacia della tecnica. Ai partecipanti sono state mostrate centinaia di immagini generate dall’intelligenza artificiale di persone dall’aspetto diverso durante la registrazione del loro EEG.
Ai soggetti è stato chiesto di concentrarsi su alcune caratteristiche, come volti che sembravano vecchi o sorridevano. Mentre osservavano una serie di immagini del viso presentate rapidamente, gli EEG dei soggetti sono stati alimentati a una rete neurale, che ha dedotto se qualsiasi immagine fosse stata rilevata dal cervello come corrispondente a ciò che i soggetti stavano cercando.
Sulla base di queste informazioni, la rete neurale ha adattato la sua stima al tipo di volti a cui le persone stavano pensando. Infine, le immagini generate dal computer sono state valutate dai partecipanti e corrispondevano quasi perfettamente alle caratteristiche a cui i partecipanti stavano pensando. La precisione dell’esperimento è stata dell’83 percento.
“La tecnica combina le risposte umane naturali con la capacità del computer di creare nuove informazioni. Nell’esperimento, ai partecipanti è stato chiesto solo di guardare le immagini generate dal computer. Il computer, a sua volta, ha modellato le immagini visualizzate e la reazione umana verso le immagini utilizzando le risposte del cervello umano. Da questo, il computer può creare un’immagine completamente nuova che corrisponde all’intenzione dell’utente “, afferma Tuukka Ruotsalo, ricercatore dell’Accademia di Finlandia presso l’Università di Helsinki, Finlandia, e professore associato presso l’Università di Copenaghen, in Danimarca.
Possono essere esposti atteggiamenti inconsci
La generazione di immagini del volto umano è solo un esempio dei potenziali usi della tecnica. Un vantaggio pratico dello studio potrebbe essere che i computer possono aumentare la creatività umana.
“Se vuoi disegnare o illustrare qualcosa ma non sei in grado di farlo, il computer potrebbe aiutarti a raggiungere il tuo obiettivo. Potrebbe semplicemente osservare il centro dell’attenzione e prevedere cosa vorresti creare “, afferma Ruotsalo.
Tuttavia, i ricercatori ritengono che la tecnica possa essere utilizzata per acquisire la comprensione della percezione e dei processi sottostanti nella nostra mente.
“La tecnica non riconosce i pensieri ma risponde piuttosto alle associazioni che abbiamo con le categorie mentali. Pertanto, anche se non siamo in grado di scoprire l’identità di una specifica “persona anziana” a cui stava pensando un partecipante, possiamo ottenere una comprensione di ciò che associano alla vecchiaia. Pertanto, riteniamo che possa fornire un nuovo modo per acquisire informazioni sui processi sociali, cognitivi ed emotivi “, afferma il ricercatore senior Michiel Spapé.
Secondo Spapé, questo è interessante anche dal punto di vista psicologico.
“L’idea di una persona anziana può essere molto diversa da quella di un’altra. Al momento stiamo scoprendo se la nostra tecnica potrebbe esporre associazioni inconsce, ad esempio controllando se il computer riproduce sempre le persone anziane come, diciamo, uomini sorridenti “.
Riferimento: “Modellazione neuroadattativa per la generazione di immagini corrispondenti a categorie percettive” di Lauri Kangassalo, Michiel Spapé e Tuukka Ruotsalo
