Fra Journeys "Stop ikke med at tro"til dronningens"Bohemian Rhapsody" til Kylie Minogues "Kan ikke få dig ud af mit hoved, er der nogle sange, der med succes orme sig ned i vores øregange og tage bolig i vores hjerner. Hvad hvis det var muligt at læse hjernens signaler og bruge disse til præcist at gætte, hvilken sang en person lytter til på et givet tidspunkt?
Indhold
- At læse tanker, træningsmaskiner
- Vejen til hjerne-computer-grænseflader
Det er, hvad forskere fra Human-Centered Design-afdelingen ved Delft University of Technology i Holland og afdelingen for kognitiv videnskab ved Indian Institute of Technology Gandhinagar har været arbejder på. I et nyligt eksperiment viste de, at det er yderst muligt - og implikationerne kunne være mere betydningsfulde, end du måske tror.
Anbefalede videoer
Til undersøgelsen rekrutterede forskerne en gruppe på 20 personer. og bad dem lytte til 12 sange vha hovedtelefoner. For at hjælpe med deres fokus blev rummet mørklagt, og de frivillige fik bind for øjnene. Hver var udstyret med en elektroencefalografi (EEG) hætte, der er i stand til non-invasivt at opfange den elektriske aktivitet på deres hovedbund, mens de lytter til sangene.
Disse hjernedata, sammen med den tilsvarende musik, blev derefter brugt til at træne en kunstigt neurale netværk for at kunne identificere sammenhænge mellem de to. Da den resulterende algoritme blev testet på data, den ikke havde set før, var den i stand til at identificere sangen korrekt med 85 % nøjagtighed - udelukkende baseret på hjernebølgerne.
"Sangene var en blanding af vestlige og indiske sange og omfattede en række genrer," Krishna Miyapuram, assisterende professor i kognitiv videnskab og datalogi ved Indian Institute of Technology Gandhinagar, fortalte Digital Trends. "På denne måde konstruerede vi et større repræsentativt udvalg til træning og test. Tilgangen blev bekræftet, da vi opnåede imponerende klassificeringsnøjagtigheder, selv når vi begrænsede træningsdataene til en mindre procentdel af datasættet."
At læse tanker, træningsmaskiner
Det er ikke første gang, at forskere har vist, at det er muligt at udføre "tankelæsende" demonstrationer, der ville gøre David Blaine jaloux, alt sammen ved hjælp af EEG-data. For eksempel har neuroforskere ved Canadas University of Toronto Scarborough tidligere rekonstrueret billeder baseret på EEG-data til digitalt genskabe ansigtsbilleder gemt i en persons sind. Miyapurams egen tidligere forskning omfatter et projekt, hvor EEG-data blev brugt til at identificere filmklip, der blev set af deltagere, hvor hver film havde til formål at fremkalde en anden følelsesmæssig reaktion.
Interessant nok viste dette seneste arbejde, at algoritmer, der viste sig meget effektive til at gætte de sange, der blev lyttet til at af en deltager, efter at være blevet trænet i deres specifikke hjerne, ikke ville fungere så godt, når den blev anvendt på en anden person. Faktisk er "ikke så godt" en grov underdrivelse: Nøjagtigheden i disse test styrtdykkede fra 85 % til mindre end 10 %.
"Vores forskning viser, at individer har personlige oplevelser af musik," sagde Miyapuram. "Man kunne forvente, at hjernerne reagerer på en lignende måde og behandler information fra forskellige stimuli. Dette gælder for, hvad vi forstår som funktioner på lavt niveau eller funktioner på stimulusniveau. [Men] når det kommer til musik, er det måske funktionerne på højere niveau, såsom nydelse, der skelner mellem individuelle oplevelser."
Derek Lomas, adjunkt i positiv A.I. ved Delft University of Technology, sagde, at et fremtidigt mål med projektet er at kortlægge forholdet mellem EEG-frekvenser og musikalske frekvenser. Dette kunne hjælpe med at besvare spørgsmål, såsom om større æstetisk resonans er ledsaget af større neural resonans.
For at sige det på en anden måde, vil en person, der bliver "berørt" af et stykke musik, vise større sammenhænge mellem selve musikken og hjernerespons, hvilket gør det muligt præcist at forudsige, hvor meget en person nyder et stykke musik blot ved at se på deres hjernebølger? Mens alles reaktion på musik kan være subtilt anderledes, kan dette hjælpe med at kaste lys over, hvorfor mennesker søger musik til at begynde med.
Vejen til hjerne-computer-grænseflader
"For kortsigtede applikationer [i de næste to år] forestiller vi os en musikanbefalingsmotor, der kunne være baseret på en persons hjernerespons," sagde Lomas til Digital Trends. "Jeg har i øjeblikket en studerende, der arbejder på algoritmisk genereret musik, der maksimerer neural resonans. Det er ret uhyggeligt: Den maksimale neurale resonans er ikke det samme som maksimal æstetisk resonans."
På mellemlang sigt foreslog Lomas, at det kunne føre til kraftfulde applikationer til at få information om "dybden af erfaring", som en person, der beskæftiger sig med medier, nyder godt af. Ved hjælp af hjerneanalyseværktøjer kan det (og burde faktisk) være muligt præcist at forudsige, hvor dybt engageret en person er, mens f.eks. ser en film eller lytter til et album. Et hjernebaseret mål for engagement kunne derefter bruges til at finpudse specifikke oplevelser. Vil du gøre din film mere engagerende for 90 % af seerne? Tweak det her scene, forandring at en.
"På lang sigt - 20 år - kan dette arbejdsfelt muliggøre metoder til at transskribere fantasiens indhold," fortsatte Lomas. ”For eksempel transskribering af tanker til tekst. Det er den store fremtid for [hjerne-computer-grænseflader.]"
Som Lomas bemærkede, er vi stadig et stykke væk fra det endelige mål med en hjerne-computer-grænseflade. Ikke desto mindre tyder arbejde som dette på, at der er masser af velsmagende, lavere hængende frugter på det træ, før vi endelig fældede det.
EN papir, der beskriver denne forskning, med titlen GuessTheMusic: Song Identification from Electroencephalography, blev for nylig præsenteret ved CODS-COMAD 2021.
Redaktørens anbefalinger
- Dyb læring A.I. kan efterligne forvrængningseffekterne af ikoniske guitarguder
Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.
