Twice.se

Teknik, AI & robotik

KATEGORIER: Vetenskap / AI & robotik

Hjärnläsningsenheter kan få åtkomst åt dina tankar och drömmar med hjälp av AI

Stora framsteg har gjorts under de 10 åren. Konkurrens mellan de största aktörerna. Microsoft, Facebook, USA:s DARPA, Elon Musk, har alla egna projekt på gång. 

Hjärnläsningsenheter kan få åtkomst åt dina tankar och drömmar med hjälp av AI

2018-10-10 Under årtionden har hjärnforskare försökt dechiffrera vad folk tänker från deras hjärnaktivitet. Nu, tack vare en explosion i artificiell intelligens, kan vi dechiffrera mönster i hjärnskanningar och komma fram till tankarnas innehåll.

Enligt Marcel Just på Pennsylvanias Carnegie Mellon Universiteten, USA, har man under de senaste tio åren gjort stora framsteg på området. Det som betraktades science fiction är nu en realitet. Forskare har redan kunnat titta in i hjärnan för att återskapa filmer som man har tittat på och de har också avkodat drömmar.

Världens största aktörer på AI-området tävlar just nu om att utveckla en egen hjärnläsningskapacitet. Förra året meddelade Facebook att de ville utveckla en enhet som gjorde det möjligt för folk att skriva med sina tankar. Microsoft, USA:s försvarsforskningsprojektbyrå och Elon Musk har alla sina egna projekt på gång. Det här handlar inte om att helt enkelt se hjärnans aktivitet på en skärm. Det här handlar om en annan sorts supermakt som avslöjar vad folk verkligen tänker.

Hjärnan som är det mest komplexa organet i kroppen, omfattar 100 miljarder nervceller som heter neuroner. Varje neuron kan komma i kontakt med tusentals andra neuroner. Varje sekund uppstår det en miljon nya förbindelser mellan hjärncellerna. Det är därmed inte så konstigt att hjärnan fortfarande är ett mysterium.

Tyvärr eller lyckligtvis, beroende på din egen ställningstagande, behöver man inte göra det för att komma åt tankar och ta det i deras innehåll.


Hittills har det enda sättet att ta reda på vad det är som händer i någons hjärna eller sinne har varit att använda sig av hjärn-skanningar som avslöjar de allmänna områdena som är inblandade i olika typer av tankar.

När du har en tanke, kommer neuronerna att bränna mycket energi i ett hjärnområde. Blod kommer därmed att rusa till dessa områden för att neuronerna skall få tillräckligt med syre och näringsämnen. Denna ökning i blodflödet kan ses i fMRI-skanningar och avslöja vilken typ av tanke du har. Tittar man på en bild, ser man aktivitet i sin visuella cortex. Man därmed med hjälpa av en fMRI-skanner ta reda på vilka typer av generella tankeprocesser man har, men själva tankeinnehållet förblir låst.

Här kommer artificiell intelligens in i bilden. Dess algoritmer utmärker sig genom att de kan se mönster i komplicerade informationssammanhang. Många AIs lär sig genom exempel. De behöver inte förstå hjärnan i sin helhet. I stället ser de tusentals exempel av till exempel en hjärnskanning tillsammans med detaljer om vad hjärnan höll på med just då, och de kommer att utarbeta mer specifika tankar. Tittar du exempelvis på en bild av ett ansikte kan AI upptäcka mönster i skanningen och komma fram till att du tittar på just att ansikte. Zhongming Liu och hans team på Purdue University i Indiana har använt sig av denna metod med 50 % framgång.

Jack Gallants grupp från Kaliforniens Universitet, Berkeley, har tagit det hela ett steg längre och lyckats konvertera hjärnmönster till filmer, som producerar videor av människors mentala bilder. För att göra detta möjligt tränade forskarna AI på miljontals Youtube-klipp-ramar. Samtidigt skannade man hjärnan på människorna som tittade på dem. Den artificiella intelligensen kunde sedan generera en ny film av vad den trodde försökspersonen tittade på. Resultaten var långt ifrån perfekta men fortfarande igenkännliga.

Hjärnläsningsenheter kan få åtkomst åt dina tankar och drömmar med hjälp av AI

Det kan till och med vara möjligt att läsa innehållet i sinnet under sömnen. . Yukiyasu Kamitani vid Japans avancerade telekommunikationsforskningsinstitut visade först 2013 att det är möjligt att träna AI för att upptäcka innehållet i någons drömmar. Man kunde också beskriva innehållet i drömmen, t.ex. om en man eller kvinna uppträdde i sömnen, en rad detaljer rörande olika objekt och föremål i drömmen, liksom den allmänna scenen.  Systemet som Kamitani använder hade en 60 % noggrannhet.

Sedan dess har han och hans team utvecklad en metod för att spela upp hjärninnehåll i filmform och säger att han kommer att tillämpa den på drömmar. Även om du kanske inte kan komma ihåg alla dina drömmar på morgonen kan du kanske med en sådan metod se de på film efter att du har vaknat.

Allt detta verkar indikera att AI i en kombination med fMRI kan visa vad som händer i människors sinnen. Kan man inte förlita sig på någons förmåga att beskriva vad de tänker, kan man kanske i framtiden se tankarna på en skärm i stället. För personer med problem att tala och förlamning i till exempel vegetativt tillstånd eller med låst in syndrom, kan detta vara ett stort plus eftersom de kan kommunicera med omvärlden.

fMRI-maskiner är dock mycket stora och dyra. Därför är de mycket opraktiska. MRI-maskiner kan till och med visa mönster som inte finns där. I en studie från 2009 skannade man en laxhjärna och avslöjade ”tankar” i dess hjärna och därför är de kanske även opålitliga.

Ett alternativ är elektroencefalogram (EEG)-mössa. Dessa är fyllda med elektroder som mäter el, och eftersom hjärnaktivitet producerar elektriska signaler, kan de upptäcka när olika delar av hjärnan är mest aktiva. EEG-mössor liknar simmössor med hakband.

Hjärnläsningsenheter kan få åtkomst åt dina tankar och drömmar med hjälp av AI
Hittills har EEG-mössor använts för att styra rullstolar, drönar och robotar som ser ut som människor. De har till och med använts av två personer för att kommunicera med varandra genom varandras hjärnor.

En stor nackdel med EEG är emellertid att det finns så mycket oönskat brus att hantera. Varje gång du blinkar eller rör dina kinder, är den elektriska aktiviteten i samband med muskelrörelsen mycket större än den som hör samman med hjärnaktiviteten. Det oönskade bruset är 100 ggr högre än hjärnsignalerna. Att försöka avkoda hjärnan med EEG-mössor är som att försöka höra en viskning från ett rum medan du har en trumpet i ditt öra.

Ännu ett sätt att förbättra signalen och avkodningen av neuronerna är att komma närmare hjärnan. Man kan därmed implantera dem inuti huvudet. Även om denna tillämpning är bra för medicinska användningar, är den nog inte accepterad som en allmän tankeavläsningsprodukt inom en nära framtid.

Forskarna har däremot kunnat utveckla AI-algoritmer som kan extrahera användbara mönster även i otroligt bullriga miljöer. Adrian Nestor från Torontos Universitet i Kanada har försökt sig på EEG-mössor för att se man kan rekonstruera bilder i hjärnan, som han tidigare bara gjort med hjälp av fMRI-skanner.

Nestor och hans medarbetare tränade AI med EEG-data från 13 personer som tittat på cirka 100 bilder av mänskliga ansikten. AI:n fick sedan titta på ytterligare 16 ansikten. AI:n såg inte de nya ansikten men skapade en bilda av vad den trodde att ansiktena såg ut utifrån insamlat hjärndata. EEG-mössor har därmed öppnat möjligheten för en bärbar billig tankeläsare. EEG-mössan visade sig vara användbar med en 70 % framgång. Just nu tar maskinen på sig ett par timmar för att anpassa sig till användares tankemönster men Nestor tror att det i framtiden allt kommer att ske i realtid och att EEG öppnar möjligheten till en billig bärbar lättanvänd tankeläsare.

Både Facebook och Microsoft har beviljats patent för enheter som läser av och använder hjärnsignaler för att öppna och kontrollera appar (Microsoft) samt för att skriva orden som du tänker (Facebook) med EEG.

Även sensorer i ansiktet han använts. En bärbar enhet som heter AlterEgo använder sensorer i ansiktet som tillsammans AI läser av muskelrörelser som uppstår när man tänker på ett ord. Skaparen som jobbar på Teknologiska institutet i Massachusetts, USA kopplade upp den till Google-sökning, vilket innebär att användarna helt enkelt behöver tänka på en fråga. För närvarande krävs det många timmars träning dock på en enda användare för korrekt funktion. Man kan däremot säga att en sådan enhet kan vara ett praktiskt sätt att interagera med den digitala världen.

Hjärnläsningsenheter kan få åtkomst åt dina tankar och drömmar med hjälp av AI
Mer ambitiösa projekt har startats av amerikanska DARPA, försvarets avancerade forskningsprojektinstitut som har satt igång ett fyraårigt projekt för att skapa en enhet som kan övervaka hjärnaktiviteten med hjälp av 1 miljon elektroder som samtidigt och selektivt stimulerar upp till 100 000 neuroner.

Även Elon Musk har ett företag vid namn Neuralink, som jobbar med mycket tunna nät som kan inplanteras under hårbotten för att interagera med maskiner. Man vet inte så mycket om själva projektet eftersom mycket lite info har släppts ut.

Etiska övervägande och mänskliga rättigheter

När tekniken går framåt kommer konsekvenserna i fokus. Förra året varnade en grupp med 27 experter som företrädde företag som Google och från olika universitet från hela världen att nuvarande forskningsriktlinjer inte ger tillräckligt med skydd för de faror och fallgropar som hjärndatorgränssnitt och AI skapar.

De kallar sig ”The Morningside Group” och säger att enheterna kan ”förvärra sociala ojämlikheter och erbjuda företag, hackar, regeringar och andra aktörer möjligheter att utnyttja och manipulera människor.” De oroar sig för att vi, utan tillräckligt med skydd, kommer att koppla oss till teknik som avlyssnar våra tankar och förändrar våra identiteter genom att sudda gränserna mellan våra inre liv och omvärlden. Gruppen föreslår att man lägger till extra ”hjärnrättigheter” i FN:s universella förklaring om mänskliga rättigheter. Man borde, menar gruppen, i själva verket banlysa denna teknik helt och hållet, men risken är att den då går underground och kommer att växa sig till ett ännu större hot som i slutändan kanske inte kommer att kunna kontrolleras.

Det finns även antydningar att hjärn-dator gränssnitt kan få tillgång till information i hjärnan som människorna själva inte kan göra på egen hand. Nestor har utfört preliminära experiment på människor som inte kan känna igen ansikten. De fann att den artificiella intelligensen kunde rekonstruera ansiktena precis som de gjorde för människor som inte led av tillståndet. Informationen verkar därmed finnas i hjärnan även om man själv inte är medveten om den.

”Vi kan få tillgång till information i någons hjärna som individen inte kan på egen hand få. Ögonvittnesbevis kan komma att ersättas av hjärnvittnesbevis.” hävdar Nestor.

Detta kan få konsekvenser för vittnesmål i domstol.

Problemet är också att tankeläsning är det ultimata brottet mot privatlivet. Nuförtiden när allting om oss finns online eller registrerat någonstans är tankarna i våra huvuden det enda vi har som är kan behålla för oss själva.

Även om framstegen som gjorts hittills kanske än så länge inte är imponerande, menar Morningside gruppen att konsekvenserna kommer i framtiden att bli så stora att de borde redan uppmärksammas.

Teknikföretag kommer att leda denna utveckling mer än alla andra. Att man i framtiden kan tänka ett meddelande och skicka det utan att man behöver använda ett tangentbord är kanske en möjlighet. Men tänk om någon går in och får tillgång till dina minst smickrande tankar och fantasier? Det är något som är skrämmande och som kan inducera panik.

Källa:

Singularity Hub Scientists Call Out Ethical Concerns for the Future of Neurotechnology

Industry Tap MIT Researchers Create Mind-Reading Headset, Sort of …

New Scientist Mind-reading devices can now access your thoughts and dreams using AI