Yapay zeka beyin aktivitesini okuyabildi!6 dakikada okunabilir

yapay-zeka-beyin

Felçli ve konuşamayan birçok insan için, söylemek istedikleri şeyler ve sinyalleri kafalarının içinde, resmen bir kafeste kapalı tutulmakta. Kimse bu sinyalleri bugüne kadar doğrudan çözemedi. Fakat üç araştırma ekibi, ameliyatla beyinin içine yerleştirilen elektrotlar sayesinde veriyi bilgisayar üzerine kaydedip, Sinir ağları olarak bilinen hesaplamalı modelleri kullanarak, insanlar için rahatlıkla anlaşılabilir olan kelimeleri ve cümleleri yeniden yapılandırdılar.

Biorxiv’de yayınlanan makalelere göre Araştırmacılar; insanların sadece hayal ettiği konuşmayı değil,

  • yüksek sesle,
  • sessiz bir şekilde bir şeyleri söylerken,
  • veyahutta kayıtları dinlerken beynin bölümlerini izleyebiliyorlar.

İsviçre’deki Cenevre Üniversitesi’nde görevli bir Sinir Mühendisi olan Stephanie Martin, “Yapılan konuşmanın anlaşılabilir olduğunu görmek kesinlikle heyecan verici” diyor.

İnme veya hastalıktan sonra konuşma yeteneğini kaybeden insanlar, bir imleci kontrol etmek veya ekranda ki harfleri seçmek için gözlerini kullanabilir veya diğer küçük hareketleri yapabilirler. (Kozmolog Stephen Hawking, gözlüklerine monte edilmiş bir sensörü tetiklemek için yanağını gererdi.)

Ancak, bir beyin-bilgisayar arayüzü konuşmalarını doğrudan yeniden oluşturabilirse, çok daha fazlasını yeniden kazanabilirler..

Örneğin ton üzerinde kontrol veya hızlı akan bir sohbete girme yeteneği.

Çok zorlu bir iş.

Columbia Üniversitesi’nde Bilgisayar Bilimcisi olan Nima Mesgarani; “farklı zamanlarda kendilerini açıp kapatan nöronların yapısını çözüyor ve konuşma sesini çıkarıyoruz” diyor. “Beyinden bilgisayara haritalama çok basit değil. Bu sinyallerin konuşma seslerine nasıl dönüştüğü kişiden kişiye değişir, bu nedenle bilgisayar modelleri her birey üzerinde eğitilmelidir. Ve bu modeller, kafatasının açılmasından dolayı elde edilen son derece hassas verilerle en iyisini yapar.” diye ekliyor.

Araştırmacılar sadece nadir durumlarda bu tür invaziv kayıt yapabilirler.

Mesela, bir beyin tümörünün çıkarılması sırasında ameliyata maruz kalan beyindeki elektriksel verilerin okunması, cerrahların önemli konuşma ve motor alanları bulmalarına ve oralara zarar vermeyi önlemede yardımcı olur.

Bir diğeri ise, epilepsili bir kişinin cerrahi tedaviden önce nöbetlerin kökenini belirlemek için birkaç gün boyunca elektrotlarla implante edilmesidir.

Martin; “veri toplama için maksimum 20 dakika, belki 30’umuz var. Çok iyiyiz, fakat zaman çok sınırlı.

Araştırmacılar, bilgiyle sinir ağlarını besleyerek değerli verilerden en iyi şekilde yararlandılar. Ağlar, düğümler arasındaki bağlantıları öğrenirler. Deneylerde ağlar, bir kişinin ürettiği veya duyduğu konuşma kayıtlarına ve eşzamanlı beyin aktivitesi üzerine verilere maruz kaldı.

Mesgarani’nin ekibin çalışması, epilepsili beş kişiden alınan verilere dayanıyordu. Onların ağı, işitme korteksinden (hem konuşma hem de dinleme sırasında aktif olan) kayıtları analiz etti, bu hastalar: hikayelerin kayıtlarını, rakamları (sıfırdan dokuza), insanların adlarını duydular.

Bilgisayar daha sonra söylenen rakamları tek başına sinirsel verilerden yeniden yapılandırdı. Bilgisayar sayıları söylediğinde bir grup dinleyici onları %75 doğrulukla onayladı.


Beyin aktivitesine dayalı bir bilgisayar rekonstrüksiyonu, bir kişinin söylediği rakamlardan elde edildi.

H. AKBARI ET AL., DOI.ORG/10.1101/350124


Almanya’daki Bremen Üniversitesi’nde Bilgisayar Bilimcisi Tanja Schultz liderliğindeki bir başka ekibin çalışması, beyin tümörü ameliyatı geçiren altı kişinin verilerine dayanıyordu. Bir mikrofon, tek heceli kelimeleri yüksek sesle okurken seslerini yakaladı. Bu arada, elektrotlar kelimeler ifade edilirken beynin konuşma, planlama ve motor alanlarından veri kaydetti. Bilgisayar bilimcileri Miguel Angrick ve Christian Herff, Maastricht Üniversitesi ile birlikte, elektrot okumalarını ses kayıtlarına eşleyen bir ağ eğitti ve daha sonra, daha önce görülmemiş beyin verilerinden kelimeleri yeniden oluşturdu. Bilgisayarlı bir Puanlama sistemine göre, bilgisayar tarafından üretilen kelimelerin yaklaşık %40’ı anlaşılabilirdi.


Bir çalışma katılımcısından orijinal ses alındıktan sonra, konuşma planlamasında ve beynin motor alanlarında faaliyet gösteren her kelimenin bilgisayar rekreasyonu.

M. ANGRICK ET AL., DOI.ORG/10.1101/478644


Son olarak, California, San Francisco Üniversitesi’ndeki beyin cerrahı Edward Chang ve ekibi, üç epilepsi hastasının yüksek sesle bir şeyler okurken konuşma ve motor alanlarından yakalanan beyin aktivitesinden, tüm cümleleri yeniden yapılandırdı. Testte, 166 yazılı cümleden 10 tanesi seçildi ve sesli okudu. Bazı cümlelerde model, %80’inden fazlasını doğru bir şekilde tanımladı. Araştırmacılar ayrıca modeli daha da zorladılar. Modeli, insanların sessizce kelimeleri ağzıyla söylerken kaydedilen verilerinden cümleleri yeniden oluşturmak için kullandılar. Bu önemli bir sonuç. Herff, “hepimizin aklında olan konuşma protezine bir adım daha yaklaştık.

Bununla birlikte, Kaliforniya’daki San Diego Eyalet Üniversitesi’nde dil üretimini inceleyen bir sinirbilimci olan Stephanie Riès, “gerçekten aşmamız gereken sorun, hastalar konuşamadığında -bu yöntemlerin- nasıl kullanılabileceği.” diyor. Albany’deki New York Dışişleri Bakanlığı Ulusal Uyarlanabilir Nöroteknolojiler Merkezi’nde bir nörohendis olan Gerwin Schalk, “Beyin, bir kişi sessizce “konuştuğu” veya “duyduğunda” bunların kafalarında ki “konuşma” veya “işitme” sinyalleriyle aynı olmadığını gösteriyor. Dış ses olmadan, hatta iç konuşma ile veri okumak ve başarılı çıktı vermek bilgisayar için zor olabilir.Hayal edilen fikrin sorununun çözülmesi, demeye büyük bir sıçrama gerektirecektir. Bunun nasıl yapılacağı gerçekten belli değil.

Herff, “Hem kullanıcıların hem de sinir ağlarının yeterli eğitimi ile beyin ve bilgisayar ortada buluşabilir.” diye diyeceklerini bitiriyor.

Kulağa ne kadar da bilim kurgu gibi gelmiş olursa olsun, bu artık çağımızda ki bir gerçek. Geçen aylarda yine buna benzer teknikler ile beyinden görüntü elde edilmişti..

Furkan Ege

Furkan Ege

Furkan Ege

Ben Furkan Ege.

Bir cevap yazın

DMCA.com Protection Status