هذه هي الطريقة التي يبدو بها جهاز المسح fMRIقراءة الأفكار حلم طويل الأمد لكثير من الناس. ينعكس هذا الحلم في عدد كبير من أعمال الخيال العلمي ، في الأفلام والحكايات الخرافية. ولكن في الواقع ، تعد قراءة الأفكار مهمة صعبة ، حيث يلزم إيجاد حل للتقنيات الحديثة. وليس فقط الأجهزة ، أي الأجهزة ، ولكن أيضًا منصات البرامج ، أي الشبكات العصبية.
في الآونة الأخيرة نسبيًا ، قامت مجموعة من العلماء بتدريس الشبكة العصبية لتحديد ما يراه الشخص من خلال تحليل صور التصوير بالرنين المغناطيسي
الوظيفي (
fMRI ). هذه مشكلة صعبة للغاية ، ولكن يبدو أن العلماء من الصين قد نجحوا في حلها.
إنه أمر معقد لأنه من الضروري التعلم من صور الرنين المغناطيسي الوظيفي ، التي تحتوي على الكثير من الضجيج ، لتحديد أجزاء الدماغ التي تعمل وفهم ما وراءها. الصور نفسها ، عند استخدام معدات المسح المناسبة ، هي ثلاثية الأبعاد. ويجب ترجمة هذه الصورة ثلاثية الأبعاد لنشاط أجزاء معينة من الدماغ إلى صور ثنائية الأبعاد - تلك التي شاهدها الشخص قبل الفحص أو أثناءه.
للحصول على صور الرنين المغناطيسي الوظيفي ، من الضروري عادةً أن نأخذ في الاعتبار حقيقة أن نشاط voxel واحد (الحجم النشط) في الدماغ ناتج عن نشاط voxels أخرى. ونتيجة لذلك ، يحتاج الكمبيوتر إلى تجاهل سلسلة من voxels النشطة لعرض صورة واضحة نسبيًا. كل هذا يعقد مهمة إعادة بناء ما يراه الشخص. بشكل عام ، تم حل هذه المشكلة ، لقد تعلم الأطباء "فصل الحبوب عن القشر" ، نعم ، لكن العملية الموضحة أعلاه تقلل من جودة التعرف على الصورة التي يراها متطوع يتم فحص دماغه.
اليوم ، يعد التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أحد أكثر أنواع التصوير العصبي نشاطًا. منذ أوائل التسعينات ، أصبح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي شائعًا في مجالات مثل تصور عمليات الدماغ بسبب انخفاض غزوه نسبيًا ، ونقص التعرض للإشعاع ، وتوافره الواسع نسبيًا. تعتمد الطريقة نفسها على حقيقة أن تدفق الدم الدماغي والنشاط العصبي مترابطان. عندما تكون أي منطقة في الدماغ نشطة ، يزداد أيضًا تدفق الدم إلى هذه المنطقة.
قرر علماء من الصين ممن عملوا في هذا المشروع إيجاد طرق جديدة لتحليل البيانات من صور الرنين المغناطيسي الوظيفي. بدأ المتخصصون من مركز بكين للأبحاث أيضًا في استخدام الشبكات العصبية ، والتي بدأ تدريبها باستمرار لتحديد العلاقة بين ما يراه الشخص ونشاط دماغه المسجل مع التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.
في البداية ، طُلب من المتطوعين النظر إلى شيء بسيط ، تم خلاله إجراء فحص للتصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ. يشير كائن بسيط إلى صورة رقم أو حرف في الشكل. ونتيجة لذلك ، تلقى العلماء مجموعة بيانات في شكل مسح للدماغ والصورة الأصلية. تدريجيا ، كانت المهمة معقدة ، تم تدريب الشبكة العصبية على مجموعة متنوعة من الصور. في المجموع ، تم تضمين حوالي 1800 صورة وصورة أصلية لنشاط الدماغ في قاعدة التدريب. قضى العلماء معظم الوقت في تدريب الشبكة العصبية ، وليس على أي شيء آخر.
أظهرت النتائج باستخدام منهجية جديدة للخبراء الصينيين وطرق أخرى مختلفة تم إنشاؤها بواسطة فرق أخرى من العلماء في أوقات مختلفةعلاوة على ذلك ، تعلمت الشبكة العصبية تدريجيًا استعادة الصورة الأصلية ، التي لم تظهر لها ، وفقًا لمسح للدماغ البشري. لتحسين النتائج ، تم تدريب الشبكة العصبية على التمييز بين الضوضاء والبيانات المفيدة في الصور. ونتيجة لذلك ، أصبحت الصور التي تمت استعادتها بواسطة الكمبيوتر والتي شاهدها الشخص أكثر وضوحًا ودقة. بالإضافة إلى ذلك ، أعطى العلماء الشبكات العصبية مقارنة للصورة الأصلية التي شاهدها الشخص والصورة التي أعادها الكمبيوتر.
كانت النتائج مثيرة جدا للاهتمام. لقد تعلمت الشبكة العصبية إعادة إنتاج الصورة الأصلية بدرجة عالية من الدقة. في كثير من الحالات ، كانت هذه الصور أكثر حدة من استخدام أي تقنيات أخرى تم إنشاؤها سابقًا.
يقول مدير المشروع Changde Du: "تبين لنا المقارنات التجريبية الواسعة النطاق للصور أنه يمكننا بالفعل استعادة الصور التي يراها الشخص بصور الرنين المغناطيسي الوظيفي ، والقيام بذلك بشكل أكثر دقة من ذي قبل".
وفقًا للخبراء ، تتيح لك هذه التقنية الاقتراب من لحظة إنشاء واجهات عصبية للعمل مع الآلات دون خطوات وسيطة. ربما في المستقبل غير البعيد ، سيكون الشخص قادرًا على توصيل نظامه العصبي بشبكات الكمبيوتر ، ونقل البيانات وإدراك الصور المرئية. لن يكون هذا ممكنًا غدًا ، ولكن ربما أسرع مما يُنظر فيه.
أرخايف: 1704.07575