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人工智慧不夠可怕,機器“知道”你在想什麼才可怕?

在今年4月的F8開發者大會上, Facebook宣佈要研發一項“大腦打字”的黑科技:無需任何植入式硬體, 只要帶上一個感測器, 用戶就能通過腦電波直接“打字”, 速度能比現在在智慧手機上打字快4倍。

Facebook

“除了你腦子裡的幾個立方釐米以外, 沒有東西是屬於你自己的。 ”著名的反烏托邦小說《1984》中的這句話, 似乎已有點不適用了。

《1984》

或許在不遠的未來, 人們的心理狀態, 包括隱藏的意圖, 甚至是夢的畫面,

都會以一個更加精確、解析度更高的形式被“讀取”出來。

雖然Facebook並沒有說明“大腦打字”的技術具體將如何實現, 但其實讀取腦電波這種技術早已應用到了一些現實場景中。

F8開發者大會

2008年在印度的馬哈拉施特拉, 14歲的阿迪提·沙瑪被控謀殺了前未婚夫巴拉迪。

法庭上, 她堅持自己是無辜的, 但在一場測試後, 法官毫不猶豫地判處她有罪。 出賣沙瑪的就是她的腦電波。 在一個沒有窗戶的小房間, 沙瑪的頭部被放置了32個感應器。 沙瑪雖然一言不發, 但她的大腦會根據這些資訊發出一種名為“P300”的信號, 這成了她的犯罪證據。

腦電波

人類大腦活動的波動, 在特定的行為下擁有特定的信號模式, 像指紋一樣獨一無二。 當人們接觸到自己熟悉的人或事時, 腦中就會產生“P300”信號。 一旦它出現, 就說明沙瑪熟悉買毒藥、和未婚夫碰面的情景。

大腦活躍區域

而最近幾年,

神經科學領域則開始研究怎樣直接“讀取”人類的思想。 大腦的神經細胞活躍時, 會消耗氧氣, 這些氧氣由附近的微血管和紅血球中的血紅素運送過來。 在這個活躍區域, 血流速度、方向都會改變, 含有氧氣的帶氧血紅素會增加, 同時沒有氧氣的去氧血紅素會減少, 這兩種血紅素比例的變化被稱為“血液氧飽和水準檢測”(簡稱BOLD)。

功能性磁共振成像儀

功能性磁共振成像儀的成像單位是體素,類似於照片的圖元,掃描出的三維圖像被分割成無數個小立方體,每一個體素都附帶BOLD信號。一旦人們開始思考,大腦中某部分富氧血紅素濃度上升,BOLD信號就會增強。

所以,現在的“讀心術”實際上就是對BOLD信號的分析。它連接著我們腦中的影像和現實世界。美國伯克利大學的教授傑克·格蘭特做的就是“神經解碼”工作,而時下最熱門的機器學習技術也為其提供了幫助。

機器學習技術

格蘭特和學生西本真治在一項實驗中讓3個受試者躺在功能性磁共振成像儀裡,觀看一系列彩色自然主題的紀錄片。兩個小時後,儀器會記錄下他們大腦反應不同畫面時的體素的BOLD值。

大腦中的活動

這些資料登錄電腦中,和影片裡的顏色和移動形狀匹配,形成了初級的“反應模型”。接下來,西本真治用了網上隨機找到的5000多個小時的視頻訓練它,讓模型“知道”人們在看到類似色彩和形狀時,大腦中的活動是怎樣的。當被試者看到一段新視頻時,新的BOLD信號傳回電腦,模型將它們和已有的反應資料匹配,就能“複現”這段視頻。甚至當螢幕左右同時出現兩頭運動的大象時,模型都能識別出來。

機器學習

不過,通過大腦信號對應“複現”的視頻內容會丟失細節。原始視頻中是兩頭大象慢慢走過沙漠,複現視頻裡就只能看到一條正在移動的黑色條狀物。至於人臉,只能看出個形狀,而五官則模糊不清。原因很簡單——人心難測。

“人心難測”

它只負責刺激視覺神經,告訴人們眼前有東西,至於看見物體之後會引起的什麼樣的思考,產生何種回憶和感情,還遠遠超出現在的研究能力。“我們現在的重建還是有局限性,尤其是在對時間和空間問題的解決上,沒法特別精准。”西本真治說。

“盜夢”

但這已經是一個里程碑式的進展。格蘭特表示:“只要我們擁有好的儀器來監測大腦活動,並且建立了合適的大腦計算模型,原則上我們將可能解碼諸如夢境、記憶和表像等心理加工過程的視覺內容。”除了對視覺的“神經解碼”,使用功能性磁共振成像儀讓“盜夢”也已經成為了現實。

日本ATR腦情報研究所的崛川友慈等人就做過一個實驗,他們讓3個受試者連續10天睡在功能性磁共振成像儀機器中,在淺度睡眠時做完夢叫醒他們,再讓受試者口頭描述自己夢中的場景。

夢中的場景

這樣來回“折磨”受試者200次後,崛川友慈團隊獲得了一系列斷斷續續的對夢境的描述,以及測試者的功能性磁共振成像儀圖像和腦電波記錄。再通過機器學習,將成像儀圖像和腦電波資料與關鍵字一一對應,當受試者的腦部出現“人”的信號時,電腦就能預判,受試者的夢中很可能會有一張人臉,據說,準確率已達到60%。

‘讀心’

“無論是對夢境的記錄還是對視覺影像的複製,都讓人看到了‘讀心’的可能性。未來的研究方向除了提高準確度和反應速度,還可能理解這些圖像背後的語義,靠著人工智慧,這也許很快就能實現了。”巴塞爾大學的神經學博士Marcello lenca說。

已經有公司看到了“讀心術”蘊含的商機。除了Facebook,美國的兩家公司Cephos in Pepperell和No LieMRI還開始使用功能性磁共振成像儀測謊,它們宣稱準確率能達到90%。

Facebook

當然,這些技術公司進入腦神經科學的研究領域,也引發了人們對於隱私的擔憂。“比如,究竟對人腦的掃描能不能作為呈堂證供?如果我的神經連接設備被駭客攻擊了怎麼辦?”lenca說,“人類對於自身的瞭解需要腦神經科學不斷發展,但隨之而來這些問題也不能回避。”

人類技術已大大改變了周遭的物理世界,下一步,將被技術改變的或許就要輪到我們自己的大腦了。

功能性磁共振成像儀

功能性磁共振成像儀的成像單位是體素,類似於照片的圖元,掃描出的三維圖像被分割成無數個小立方體,每一個體素都附帶BOLD信號。一旦人們開始思考,大腦中某部分富氧血紅素濃度上升,BOLD信號就會增強。

所以,現在的“讀心術”實際上就是對BOLD信號的分析。它連接著我們腦中的影像和現實世界。美國伯克利大學的教授傑克·格蘭特做的就是“神經解碼”工作,而時下最熱門的機器學習技術也為其提供了幫助。

機器學習技術

格蘭特和學生西本真治在一項實驗中讓3個受試者躺在功能性磁共振成像儀裡,觀看一系列彩色自然主題的紀錄片。兩個小時後,儀器會記錄下他們大腦反應不同畫面時的體素的BOLD值。

大腦中的活動

這些資料登錄電腦中,和影片裡的顏色和移動形狀匹配,形成了初級的“反應模型”。接下來,西本真治用了網上隨機找到的5000多個小時的視頻訓練它,讓模型“知道”人們在看到類似色彩和形狀時,大腦中的活動是怎樣的。當被試者看到一段新視頻時,新的BOLD信號傳回電腦,模型將它們和已有的反應資料匹配,就能“複現”這段視頻。甚至當螢幕左右同時出現兩頭運動的大象時,模型都能識別出來。

機器學習

不過,通過大腦信號對應“複現”的視頻內容會丟失細節。原始視頻中是兩頭大象慢慢走過沙漠,複現視頻裡就只能看到一條正在移動的黑色條狀物。至於人臉,只能看出個形狀,而五官則模糊不清。原因很簡單——人心難測。

“人心難測”

它只負責刺激視覺神經,告訴人們眼前有東西,至於看見物體之後會引起的什麼樣的思考,產生何種回憶和感情,還遠遠超出現在的研究能力。“我們現在的重建還是有局限性,尤其是在對時間和空間問題的解決上,沒法特別精准。”西本真治說。

“盜夢”

但這已經是一個里程碑式的進展。格蘭特表示:“只要我們擁有好的儀器來監測大腦活動,並且建立了合適的大腦計算模型,原則上我們將可能解碼諸如夢境、記憶和表像等心理加工過程的視覺內容。”除了對視覺的“神經解碼”,使用功能性磁共振成像儀讓“盜夢”也已經成為了現實。

日本ATR腦情報研究所的崛川友慈等人就做過一個實驗,他們讓3個受試者連續10天睡在功能性磁共振成像儀機器中,在淺度睡眠時做完夢叫醒他們,再讓受試者口頭描述自己夢中的場景。

夢中的場景

這樣來回“折磨”受試者200次後,崛川友慈團隊獲得了一系列斷斷續續的對夢境的描述,以及測試者的功能性磁共振成像儀圖像和腦電波記錄。再通過機器學習,將成像儀圖像和腦電波資料與關鍵字一一對應,當受試者的腦部出現“人”的信號時,電腦就能預判,受試者的夢中很可能會有一張人臉,據說,準確率已達到60%。

‘讀心’

“無論是對夢境的記錄還是對視覺影像的複製,都讓人看到了‘讀心’的可能性。未來的研究方向除了提高準確度和反應速度,還可能理解這些圖像背後的語義,靠著人工智慧,這也許很快就能實現了。”巴塞爾大學的神經學博士Marcello lenca說。

已經有公司看到了“讀心術”蘊含的商機。除了Facebook,美國的兩家公司Cephos in Pepperell和No LieMRI還開始使用功能性磁共振成像儀測謊,它們宣稱準確率能達到90%。

Facebook

當然,這些技術公司進入腦神經科學的研究領域,也引發了人們對於隱私的擔憂。“比如,究竟對人腦的掃描能不能作為呈堂證供?如果我的神經連接設備被駭客攻擊了怎麼辦?”lenca說,“人類對於自身的瞭解需要腦神經科學不斷發展,但隨之而來這些問題也不能回避。”

人類技術已大大改變了周遭的物理世界,下一步,將被技術改變的或許就要輪到我們自己的大腦了。

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