پیشرفت در تکنولوژی “خواندن ذهن ” برای رمزگشایی از افکار پیچیده تر
با استفاده از فرایند یادگیری ماشین، محققان قادر به خواندن افکار پیچیده تر توسط اسکن مغز شده اند
در گذشته، سیستم های “خواندن ذهن ” تنها قادر بودند که حدس بزنند که کدام یک ار افراد درحال فکر کردن می باشند، اما هرگز توانایی خواندن این افکار مقدور نبود. در حال حاضر تیمی از دانشگاه کارنگی ملون (CMU) راهی برای خواندن مفاهیم پیچیده ای از اسکن مغزی ایجاد کرده اند که حتی می تواند جملات کامل افکار را با هم جمع کنند.
حتی برای ساختن ساده ترین جمله هم به انبوهی از اطلاعات نیاز است زیرا هر کلمه می تواند یک مفهوم جدید را نشان دهد، و قرار دادن و ارتباط آنها با یکدیگر می تواند به طور چشمگیری معنای کل را تغییر دهد. تیم CMU دریافتند که “ساختارهای بلوکی” در ذهن برای ساختن افکار از مفاهیم وجود دارند، نه به این معنا که براساس کلمات ساخته می شود. این نشان می دهد که مغز، مفاهیم را به شیوه ای جهانی صرف نظر از زبان و فرهنگ شخصی پردازش می کند.
“یکی از پیشرفت های بزرگ مغز انسان توانایی ترکیب مفاهیم فردی به افکار پیچیده است، مثلاً لغت موز را در نظر بگیرید، ” من موز دوست دارم” یا “من دوست دارم شب با دوستانم موز بخورم”سرپرست این تیم تحقیقاتی می گوید: “ما در نهایت راهی برای دیدن افکار و پیچیدگی آنها با استفاده از سیگنال fMRI که خود ایجاد کردیم شدیم. کشف این ارتباط بین افکار و الگوهای فعال سازی مغز به ما می گوید که افکار چگونه ساخته می شوند.
این مطالعه چگونگی تفکرات پیچیده مغز را با استفاده از نحوه اسکنر fMRI و الگوریتم های یادگیری ماشین مورد آزمایش قرار داد. محققان حالتهای مختلف برای جمله “شاهد در دادگاه فریاد زد” را ایجاد کردند. این حادثه از ۴۲ بلوک ساختمانی مختلف یا اجزای معنی دار مانند شخص، تنظیم، اندازه، تعامل اجتماعی و فعالیت فیزیکی ساخته شده است.
هر کدام از این اطلاعات در بخش های مختلف مغز پردازش می شوند، بنابراین سیستم CMU می تواند طبقه بندی کلی از آنچه که در ذهن فرد ایجاد می شود را انتخاب کند. محققان هفت شرکت کننده که دارای تسلط کامل بر نحوه خواندن این جمله را در حالات مختلف داشتند را انتخاب کرده و بعد از خواندن جمله، الگوهای مشارکت مغز را که همراه با آنها ثبت شده بود را ضبط کردند. پس از این آموزش الگوریتم که در ۲۴۰ مرتبه تکرار شد، در ۲۳۹ مورد تطبیق بین اسکن و جمله دیده می شد، که پس از آن دانشمندان قادر به جمع کردن آخرین جمله صرفا بر اساس اطلاعات مغز بودند.
تیم تحقیقاتی بعد از انجام این آزمایش، دریافتند که به طور سیستماتیک از هر جمله که خوانده می شود می توانند الگوریتم های را که توانایی پیش بینی تعریف شده ای از یک الگوی فعال سازی در مغز ایجاد می کنند را با ۸۷ درصد صحت خارج کنند. به این ترتیب، محققان می توانند یک جمله را بخوانند و یک الگوریتم دقیق فعال سازی از مغز بیرون بکشند.
این پیشرفت باعث می شود که برای اولین بار رمزهای گمشده ای را که حاوی مفاهیم متعددی در مغز است رمزگشایی شود. این همان چیزی است که بیشتر افکار انسان را تشکیل می دهد. گام بعدی ممکن است این باشد که نوع کلی موضوعی که فرد در مورد آن فکر می کند را رمزگشایی کند.
این پژوهش در مجله Human Brain Mapping منتشر شده است.
منبع: دانشگاه کارنگی ملون