Мозг ищет партнера. Человеку необходим искусственный интеллект - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Мозг ищет партнера. Человеку необходим искусственный интеллект

Это раньше эксперименты были простыми. На голову пережившего инсульт обездвиженного пациента надевали шапочку и прикрепляли к ней электроды, соединенные с компьютером. И больной человек, заметьте, не подавленный, не махнувший на себя рукой, а волевой и упорный, одной только силой мысли мог печатать буквы на мониторе. Так с помощью технологии «интерфейс-мозг-компьютер», получающей и обрабатывающей сигналы электрической активности мозга (ЭЭГ), известный нейрофизиолог, заведующий лабораторий биофака МГУ профессор Александр КАПЛАН помогал восстанавливаться людям после тяжких болезней.

– Да, это одна из принятых нейроинтерфейсных технологий, – поясняет Александр Яковлевич. – Пациент мысленно фокусирует внимание на экранных символах, а наши алгоритмы по ЭЭГ в 95 случаях из 100 правильно отгадывают его намерение. Но ведь задание мы ему облегчаем, разместив алфавит на экране, и пациенту нужно всего лишь сосредоточиться на уже набранной букве, чтобы автоматически ее напечатать. А если попробовать решить задачу без экранной подсказки, когда испытуемому надо удержать нужную букву только в воображении? Куда сложнее для нейротехнологии разгадать по ЭЭГ, какой образ присутствует в данный момент не на внешнем экране, а в воображении человека. Пока ни одной лаборатории мира не удается выявить в ЭЭГ абстрактные образы – те же буквы алфавита. Вполне возможно, что они просто не оставляют следов. Как же заинтересовать мозг человека, чтобы он проявил свои образы в знаках ЭЭГ, используя его чрезвычайную пластичность и способность перестроить нейронные сети?
Для этого ему нужен внешний партнер, который сможет оценить его попытки манипулировать электроэнцефалограммой и вознаградит за успешные результаты. Им может стать искусственный интеллект (ИИ). Его инструменты, искусственные нейросети и др., в состоянии понимать знаки ЭЭГ и по обратной связи давать знать мозгу, насколько близок результат. В перспективе тандем из естественного и искусственного интеллекта сможет формировать собственный язык в каналах прямой связи «мозг-компьютер». Таким образом, мозг получит аппаратную поддержку без изменения его природы и целостности.
– Как мозг и искусственный интеллект будут работать в связке?
– Раньше номера телефонов мы хранили в записной книжке, сегодня – в памяти мобильника. В любом случае чтобы сделать звонок, приходилось листать бумажную или электронную память. А в связке «мозг-ЭЭГ-ИИ» достаточно воспроизвести мысленный образ абонента. Правда, для этого им предстоит научиться понимать друг друга. Но это не проблема: современные технологии позволяют человеку надевать и снимать шапочку с электродами ЭЭГ за несколько минут.
– С телефоном понятно, а как вместе мозг и ИИ помогут, скажем, ученому?
– Мы же знаем, что хотя творческое озарение и невозможно без профессионального опыта, но рождается оно из неопределенных, смутных образов, отголосков мимолетных впечатлений, обрывков фраз. Щелчок – и все компоненты идеи образуют целостную картину. Под нее подводится идейная платформа, и сборка фактов совершается в одно мгновенье. Так появились, например, неевклидовы геометрии Лобачевского-Римана, теория происхождения видов Дарвина, таблица Менделеева, генная теория Менделя, код ДНК. Все это – идейные платформы.
Однако сегодня подобные сборочные платформы найти становится все труднее. Слишком много разнообразных фактов на пути к открытию таится среди «смутных образов». Только в области наук о мозге счет идет на миллионы научных статей. Думается, на линии прямой связи «мозг-искусственный интеллект» путь от неуловимых образов к платформам сборки идей станет гораздо короче, если детектировать их будет ИИ и тут же тестировать цепочку фактов, доступных только электронной памяти.
– Но можно не читать все статьи, а следить за интересующими вас авторами, которых не так уж и много.
– Увы, это время прошло, наука становится все более интегрированной. Самые неожиданные открытия в состоянии сделать даже только что оперившиеся мэнээсы и постдоки. 20 лет назад я читал все интересующие меня статьи, а сегодня едва поспеваю только за самыми важными. Не говоря уже о текущих данных: только один аспирант в моей лаборатории выдает терабайты данных ЭЭГ. Вспоминаю, как, еще будучи аспирантом, наблюдал, как обобщал данные мой учитель, очень известный профессор. Он раскладывал 3-4 десятка библиографических карточек с фактами на большом столе и не один день ходил вокруг него. Карточек постепенно становилось меньше, но добавлялись другие – с обобщающими идеями. А сегодня таких «карточек» на каждую задачу, без преувеличения, наберется не одна тысяча. Поэтому новой платформой для их сборки должен стать не письменный и не электронный стол, а управляемый смутными образами набор возможных решений.
– А суперкомпьютеры не помогут?
– Хорошо бы воспользоваться их фактически безграничными возможностями, но в любом случае им надо ставить конкретные задачи: рассчитать траекторию, научиться распознавать и классифицировать конкретные объекты, найти оптимальное решение при заданных данных. А как дать машинам задачу, если идея лишь витает в голове ученого? Все, что можно было им задать, уже задано, однако они почему-то до сих пор не завалили мир новыми идеями и теориями. Хорошо бы, чтобы они хотя бы отобрали на выбор исследователю варианты идей. Но это зависит от постановленной задачи, а это практически и есть идея.
– Что вы скажете о последней новинке Илона Маска? 
– Я с почтением отношусь к разработкам Илона Маска в ракетостроении, но с мозгом дело обстоит сложнее. Основная его идея в том, чтобы посредством технологий «мозг-компьютер» «приручить» искусственный интеллект, который сам по себе становится все более опасным. В нашей лаборатории для создания нейроинтерфейсов мы используем щадящий метод регистрации электрической активности мозга, для чего прикладываем электроды к поверхности головы. Но на пути от нервных клеток к наружным электродам электрические сигналы теряют значительную часть информации о процессах, происходящих в мозге. В последние 15-20 лет показано, что вживление электродов непосредственно в мозг человека позволяет, к примеру, парализованным пациентам усилием мысли управлять даже манипулятором. Для этого пациенту вживляли 100-200 электродов, а обезьянам – почти 2000. Но в мозге человека 86 миллиардов нервных клеток, и даже нескольких тысяч электродов недостаточно для распознавания его мыслей и образов.
Илон Маск продемонстрировал робота-хирурга: за один час он может аккуратно выпилить в черепе отверстие и ввести в мозг тысячи электродов. Они могут создать до 100 тысяч контактов с нервными клетками. И сделают это аккуратно, без повреждения сосудов, закрыв отверстие в черепе небольшим разъемом с встроенным в него беспроводным передатчиком оцифрованных данных. Этот метод Маск продемонстрировал на презентации гуляющей по вольеру свиньи. Ее хрюканье отзывалось потоками нервных импульсов, отображаемых на большом экране над вольером. Да, в части многократного расширения возможностей контакта с мозгом проект Маска завершился успешно. Но что делать с массой импульсов от десятков тысяч нервных клеток человека, которые, надеюсь, в следующем году ему удастся получить? Как расшифровать эти сообщения? Ведь их кодировка в каждой паре клеток своя и вырабатывается во время реализации локальных регуляций. А этих пар среди 86 миллиардов нейронов астрономическое количество. Удастся ли установить их общение с искусственным интеллектом без декодирования нейронных сигналов?
Возможно, Илону Маску придется пойти тем же путем, что мы предлагаем для создания комплексов «мозг-ЭЭГ-ИИ», только используя не ЭЭГ, а импульсы нервных клеток. Теоретически такой инвазивный подход может оказаться более эффективным. Однако платой за доступ непосредственно к нервным клеткам будут риски нейрохирургической операции и неизбежность отторжения электродного комплекса через некоторое время.
– В исследовании мозга науке удалось продвинуться?
– В прошлом веке было сделано множество выдающихся открытий в изучении строения и функций мозга, начиная от установления нейронной организации нервной ткани, открытия внутриклеточных механизмов активности нервной клетки и их логики координаций до локализации высших психических функций и создания первых обобщений в виде теорий условно-рефлекторной деятельности и функциональных систем нашими соотечественниками А.Лурией, И.Павловым, Н.Бернштейном, П.Анохиным и др. Добавлю появление новых мощных методов анализа мозга: от микроэлектродных регистраций активности нейронов до магнитно-резонансных и других томографических методов прижизненного наблюдения мозга. Если говорить о веке нынешнем, то наука о мозге, похоже, взяла паузу в ожидании нового мощного прорыва. Возможно, еще в этом веке мы станем свидетелями раскрытия главных секретов мозга: каким образом внешняя физическая реальность реконструируется в нем в ментальную модель этого мира, насколько действенной она становится в регуляции поведения и когнитивной активности человека, как в ней зарождается субъективный мир – наше Я, для которого мозг – лишь субстрат, и, наконец, самое рискованное – насколько ментальная модель может быть самостоятельной относительно физической архитектоники мозга.

Юрий ДРИЗЕ

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2