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日本教授结合深度学习与核磁共振,让 AI 看穿你在想什幺!

2020-07-14

日本教授结合深度学习与核磁共振,让 AI 看穿你在想什幺!

日本科学家发明了一种令人毛骨悚然的机器,它能以惊人的準确性窥视你的大脑。这个 AI 能研究大脑中的电子信号,以準确地计算出某人正在看的图像,甚至思考。

这项技术为未来的一些场景打开了一扇门,比如在「黑镜」中扮演的角色,任何人都可以记录和重播他们的记忆。

据每日邮报报导, 这一发现是由京都大学的 Kamitani 实验室的研究人员製作的 ,由 Yukiyasu Kamitani 教授领导。

专家们利用神经网路,根据功能性磁振造影(fMRI)扫瞄的讯息来製作图像。功能性磁振造影的图像可以透过检测血液流动的变化来分析电活动。利用这一数据,这台机器能够重建猫头鹰、飞机、彩色玻璃窗和红色邮筒,在 3 名志愿者盯着这些照片注视之后。

它还製作了一些物体的图片,包括正方形、十字架、金鱼、天鹅、美洲豹和保龄球,这些也都是参与者所想像的。

根据该研究小组的说法, 儘管人与人之间各有不同,但这一突破开启了「我们内在世界的独特窗口」。理论上,这项技术可以用来製作白日梦、记忆和其他精神影像的影像。

此外,它还可以帮助永久性植物人患者与他们的爱人交流。

在线上列印储存库 BioRxiv发表的一篇论文中,作者写道:「在这里,我们展示了一种新颖的图像重建方法,其中图像的像素值经过优化,使其深层神经网路的特徵与从多层的人类大脑活动中解码的相似。我们发现,生成的图像与刺激图像(包括自然图像和人工做成的形状)和志愿者的主观视觉内容相似。」

他还写道:「虽然我们的模型只接受了自然图像的训练,但我们的方法成功地将重建过程归纳为人工形状,这表明我们的模型确实是在大脑活动中「重建」或「生成」图像,而不是简单地与原型相匹配。」

这个突破依赖于神经网路,它试图模拟大脑运作的方式来学习。

京都研究小组的这个深度神经网路接受了 50 张自然图像的训练,并在志愿者们看完这些图像后进行了的功能磁共振成像。

这些 AI 重新创建的志愿者所看到的图像。

日本教授结合深度学习与核磁共振,让 AI 看穿你在想什幺!

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日本教授结合深度学习与核磁共振,让 AI 看穿你在想什幺!

然后,他们使用了第二种 AI,称为「深度生成网路」,来检查它们是否像真实的图像,并对它们进行优化,以使它们更容易识别。

Kamitani 教授在他的 fMRI「解码」后,能够识别出高精确度的志愿者所看到或想像的物体。研究人员认为,一组层次化处理的特性可以用来确定一个对象类别,比如「海龟」或「豹」。研究人员在自然通讯杂誌发表的一篇论文中解释说,这样的分类名称使计算机能够识别图像中的物体。

研究对象从线上图像数据库 ImageNet 上显示了自然图像,该图像包含 150 个类别。然后,经过训练的解码器被用来预测物体的视觉特徵——即使是那些在脑部扫瞄训练中没有用到的物体。

当显示同样的图像时,研究人员发现,人类主体的大脑活动模式,跟神经网路中模拟神经元的模式十分相似。

现在,关于 AI 预测人类所思所想的进展越来越多了,虽然都还很初级,基本上解码一些人类视觉看到的一些简单图像,但是我们还是可以清晰地看到,在 AI 在预测人脑活动上,在一步步地向前进。

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