Met behulp van functionele magnetische beeldtechnieken (fMRI) kunnen je bepaalde processen in de hersens volgen. Gooi je daar nog eens kunstmatige intelligentie (convolutionele neurale netwerken) tegenaan, dan zou je kunnen ‘gedachten lezen‘, denken onderzoekers van de Purdue-universiteit (VS). Ze denken daarmee de ki vooruit te helpen en nieuwe inzichten te kunnen verwerven in het functioneren van de hersens.
Convolutionele neurale netwerken (convolutie is het ‘samenvouwen’ van twee wiskundige functies in een nieuwe) zijn algoritmes, die onder meer toegepast wordt voor gezichtsherkenning. “Dat heeft de laatste jaren een grote ontwikkeling doorgemaakt”, zegt de Chinese onderzoeker Zhongming Liu van de Purdue-universiteit. “We gebruikten dat neurale netwerk om te begrijpen wat iemand ziet.” Het is voor het eerst dat deze netwerken zijn gebruikt om te zien hoe hersens bewegende beelden verwerken.
De onderzoekers gebruikten 11,5 uur aan fMRI-opnamen van drie vrouwen die naar bijna duizend filmpjes keken. Eerst werden die gegevens gebruikt om het neurale netwerk te oefenen om de activiteit van de visuele cortex in de hersens te voorspellen, terwijl de proefpersonen naar de filmpjes keken. Vervolgens gebruikten ze het netwerkmodel om de fMRI-gegevens te ontcijferen en te vertalen in bewegende beelden, zelfs beelden die nooit waren getoond. Die beelden werden synchroon vertoond met de beelden die de drie proefpersonen in werkelijkheid zagen.
“Wat, denk ik, uniek aan dit onderzoek is dat we het decoderen vrijwel momentaan deden, terwijl de proefpersonen naar de beelden keken”, zegt medeonderzoeker Haiguang Wen. “We lezen het brein elke twee seconden uit en het neurale netwerk bouwt de kijkervaring op terwijl het gebeurt.”
Opknippen
Met hun ‘meekijktechniek’ konden de onderzoekers zien hoe bepaalde delen van de hersens werden verbonden met bepaalde informatie die de kijker op dat moment waarneemt. Wen: “De neurowetenschap wil uitzoeken welke delen van de hersens waarvoor verantwoordelijk zijn. Ik denk dat ons werk ons dichter bij dat doel brengt. Een beeld van een auto die voor een gebouw langs rijdt zou door de hersens wel eens kunnen worden opgeknipt: een deel van de hersens voor de auto een ander voor het gebouw.”
“Door die techniek te gebruiken kun je delen van de visuele cortex verbinden met specifieke informatie. Dan kun je zien hoe de hersens een beeld in stukken knipt en die stukken weer samenvoegt tot een volledig beeld.”
Met behulp van het model en de fMRI-gegevens van een proefpersoon konden waarmee het model had geoefend, konden de onderzoekers ook de hersens van een ander persoon ontcijferen. Dus de waarneming is niet strikt persoonsgebonden en daardoor is deze techniek breed inzetbaar, zelfs bij mensen met visuele mankementen.
Liu: “We hebben het idee dat we hiermee een nieuw terrein van de ki en neurowetenschap terecht zijn gekomen. Ons idee is het kunstmatige intelligentie vooruit te brengen met hersenachtige concepten. Omgekeerd willen we ki gebruiken om de werking van de hersens beter te leren kennen.
Bron: Science Daily