我們都知道英國物理學家史蒂芬‧霍金(Stephen Hawking)是通過文本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本。
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日發表在《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。通過參與者躺在功能性磁共振造影(fMRI)掃描機里收聽幾小時播客(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本。系統最終產生的不是大腦所想全部內容的逐字記錄,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本,約50%與參與者所想意思非常接近或完全一樣。
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」一串文本。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年發布的「侵入式」腦機接口技術,「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便攜式腦成像的行動語義解碼器AI設備。
(首圖來源:UT-Austin)