ترجمه افکار انسان به صحبت‌های قابل فهم

موبنا – دانشمندان بر اساس مطالعات اخیر خود در یک پیشرفت چشمگیر موفق به ارایه یک سیستم رایانه‌ای جدید شدند که به صورت کاملا موثر می‌تواند سیگنال‌های مغزی را به کلمات و گفتار واضح و قابل فهم تبدیل کند. این بررسی‌های جالب و منحصر به فرد مفهوم جدیدی را پیش روی دانشمندان قرار داد تا براساس آن بتوانند روش‌های جدید برای ساخت دستگاه‌های ارتباطی کنترل مغز را در اختیار بگیرند.

در این بررسی گروه بزرگی از مهندسان حوزه دستگاه‌های عصبی فعالیت‌های خود را روی رابط کاربری موثر میان مغز و رایانه متمرکز کردند تا از این طریق بتوانند مجموعه‌ای از سیگنال‌های تولید شده توسط مغز انسان را در اختیار بگیرند و در نهایت آنها را به کلمات و تصاویر قابل فهم تبدیل کنند. ایده علمی تخیلی برای مطالعه مذکور ساخت نسل جدیدی از سیستم‌هایی بود که به کمک آن بتوان دستگاه‌های کنترلی و ارتباطی را از طریق قدرت تفکر مدیریت کرد.

پیشرفت‌های اخیر در حوزه یادگیری ماشینی این امکان را برای دانشمندان فراهم کرد تا بتوانند حجم گسترده از داده‌ها را در اختیار بگیرند و در میان آنها، بخشی از اطلاعات را که مد نظر دارند تحلیل کنند. لازم به ذکر است سال گذشته گروهی از محققان کانادایی الگوریتمی را ارایه کردند که می‌توانست داده‌های سیستم الکتروانسفالوگرافی (EEG) را تحلیل کند. این سیستم به گونه‌ای ساخته شده بود که در ابتدا تصویر صورت چند شخص به کاربر نشان داده می‌شد و سپس سیستم مذکور سیگنال‌های مغزی منتشر شده از سوی او را تحلیل می‌کرد تا در نهایت مشخص شود فرد در حال فکر کردن به تصویر صورت کدام یک از آنها است.

ترجمه امواج مغزی به کلمات یکی از بزرگترین چالش‌های دانشمندان در این حوزه محسوب می‌شود و آنها هم اکنون موفق شده‌اند با استفاده از الگوریتم‌های هوشمند یادگیری ماشینی، پیشرفت‌های شگفت‌انگیز و قابل ملاحظه‌ای را در این زمینه ارایه کنند. آخرین اقدام صورت گرفته در این حوزه مربوط به گروهی از مهندسان علوم اعصاب در آمریکا می‌شود که توانسته‌اند الگوریتم رایانه‌ای جدید با قابلیت رمزگشایی سیگنال‌های ضبظ شده از قسمت کورتکس مغز انسان را ارایه دهند و تمامی آنها را به کلمات و جملات قابل فهم و مشخص ترجمه کنند.

این مطالعه در گام نخست خود داده‌های مربوط به پنج بیمار مبتلا به صرع را در حالی که تحت عمل جراحی مغز قرار داشتند جمع‌آوری کرد. برای این بیماران از الکترودهای مختلف نصب شده به مغز استفاده شده بود و این الکترودها به محققان امکان داد تا بتوانند تمامی سیگنال‌های قابل ترجمه شدن در مغز فرد را اندازه‌گیری کنند و این اتفاق در حالی صورت می‌گرفت که بیماران در حال گوش دادن به داستان‌های کوتاهی بودند که توسط چهار فرد مختلف برای آنها تعریف می‌شد. با توجه به اینکه جمع‌آوری این داده‌ها حین انجام عمل جراحی بیماران می‌توانست عواقبی را هم در پی داشته باشد، دانشمندان طی این اقدام تنها ۳۰ دقیقه سیگنال‌های عصبی هر فرد را ذخیره کردند.

دکتر «نیما مسگرانی»  مدیر این گروه تحقیقاتی گفت: «ما به کمک دکتر مهتا از جراحان صاحبنام مغز و اعصاب و فعال در این حوزه از بیماران مبتلا به صرع که قرار بود تحت عمل جراحی قرار بگیرند درخواست کردیم به داستان‌های کوتاهی که توسط افراد مختلف تعریف می‌شود گوش دهند و حین این اتفاق الگوهای مغزی آنها را مورد مطالعه قرار دادیم. این الگوهای عصبی سیستم رمزگشایی شدند تا معنی و مفهوم آنها به دقت مشخص شود».

دکتر مسگری در ادامه توضیح داد: «در این سناریو اگر فردی فکر می‌کرد که به یک لیوان آب نیاز دارد، سیستم ما می‌توانست سیگنال‌های مغزی منتشر شده توسط افکار او را دریافت کند و سپس آنها را به گفتار قابل فهم ترجمه کند. ما هم اکنون تلاش می‌کنیم به کمک این سیستم به بیمارانی که قدرت تکلم را از دست داده‌اند کمک کنیم بار دیگر با اطرایان خود صحبت کنند و برای ارتباط با دنیای پیرامون فرصت دوباره داشته باشند».

نتایج حاصل از این مطالعه جدید در آخرین شماره از نشریه بین‌المللی «گزارش‌های بین‌المللی» به چاپ رسید.