比馬斯克腦機介面還神!科學家開發「非侵入式」大腦想法轉文字系統

我們都知道英國物理學家史蒂芬‧霍金(Stephen Hawking)是透過文字轉語音技術和外界溝通,如今科學家開發出稱為語義解碼器(Semantic Decoder)的非侵入式 AI 人工智慧系統,能直接將大腦想法或心裡想講的話轉成文字。

這值得期待的系統可造福中風、癱瘓或其他退化性神經疾病(degenerative disease)失去肢體交流能力的患者。同儕審查研究論文於 1 日發表於《自然神經科學》(Nature Neuroscience )期刊,研究員已申請 PCT(Patent Cooperation Treaty,專利合作條約)專利。

Transformer 模型是類似 Google Bard 及 OpenAI ChatGPT 等聊天機器人的神經網路,對推動機器學習進步有巨大影響力。本文介紹的語義解碼器 AI 系統就是德州大學奧斯汀分校研究員使用 Transformer 模型開發。透過參與者躺在功能性磁共振造影(fMRI)掃描機裡收聽幾小時播客(Podcast)訓練解碼器,整個過程只需用 fMRI 掃描大腦活動,完全不需手術植入任何東西。

AI 系統經訓練後,便能將參與者聆聽或想像的內容或故事轉成文字。系統最終產生的不是大腦所想全部內容的逐字紀錄,而是基本想法與觀點捕捉。研究員於德州大學官網新聞稿指出,經訓練系統產生的文字,約 50% 與參與者所想意思非常接近或完全一樣。

可能推出可攜式語義解碼器 AI 系統

研究人員舉例,參與者聽到「我還沒拿到駕照」這句話後,系統將當下想法轉換成「她甚至還沒開始學開車」一串文字。雖然 AI 系統解讀不太精準,但還是可推論到「沒駕照」這件事。有趣的是,參與者另外要求在 fMRI  掃描機內看 4 支無聲影片,結果 AI 系統竟能準確描述參與者看到的「某些場面」。

比起馬斯克(Elon Musk)2019 年發表的「侵入式」腦機介面技術,「非侵入式」語義解碼器 AI 系統無異是飛躍式技術突破與發展。負責人之一 Alexander Huth 表示,團隊正在提升模型解碼更長時間、更複雜想法的能力。

截至目前,解碼器系統只能在實驗室使用,因必須靠 fMRI 掃描大腦才能辦到。但研究人員相信,未來最終會發展出搭配可攜式腦成像的行動語義解碼器 AI 裝置。

(首圖來源:UT-Austin