א.י. מזהה שירים שאתה מאזין להם דרך גלי מוח

מתוך מסע"אל תפסיק להאמין"למלכה"רפסודיה בוהמית"לקיילי מינוג"לא יכול להוציא אותך מהראש שלי," יש כמה שירים שמצליחים לתלול את דרכם בהצלחה במורד תעלות האוזן שלנו ולתפוס מקום במוחנו. מה אם אפשר היה לקרוא את האותות של המוח, ולהשתמש בהם כדי לנחש במדויק לאיזה שיר אדם מאזין בכל רגע נתון?

זה מה שחוקרים מהמחלקה לעיצוב אנושי באוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה הולנד והמחלקה למדע קוגניטיבי במכון ההודי לטכנולוגיה גנדינאגר היו עובד על. בניסוי שנערך לאחרונה, הם הוכיחו שזה אפשרי בהחלט - וההשלכות עשויות להיות משמעותיות יותר ממה שאתה עשוי לחשוב.

לצורך המחקר גייסו החוקרים קבוצה של 20 אנשים. וביקש מהם להאזין ל-12 שירים באמצעות אוזניות. כדי לסייע במיקוד שלהם, החדר הוחשך והמתנדבים כיסו את עיניהם. לכל אחד מהם הותקנו כובע אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) המסוגל לקלוט באופן לא פולשני את הפעילות החשמלית על הקרקפת שלהם בזמן שהם מאזינים לשירים.

נתוני המוח האלה, לצד המוזיקה המקבילה, שימשו אז לאימון רשת עצבים מלאכותית כדי להיות מסוגל לזהות קשרים בין השניים. כשהאלגוריתם שהתקבל נבדק על נתונים שלא ראה קודם לכן, הוא הצליח לזהות נכון את השיר בדיוק של 85% - מבוסס כולו על גלי המוח.

"השירים היו שילוב של שירים מערביים והודיים, וכללו מספר ז'אנרים", קרישנה מיפורם, עוזר פרופסור למדעי הקוגניציה ומדעי המחשב במכון ההודי לטכנולוגיה גנדהינהאר, סיפר ל-Digital Trends. "בדרך זו, בנינו מדגם מייצג גדול יותר להדרכה ובדיקה. הגישה אושרה כאשר השיגה דיוק סיווג מרשים, גם כאשר הגבלנו את נתוני ההדרכה לאחוז קטן יותר ממערך הנתונים."

קריאת מחשבות, מכונות אימון

זו לא הפעם הראשונה שחוקרים הראו שאפשר לבצע הדגמות של "קריאת מחשבות" שיגרמו לדיוויד בליין לקנא, והכל באמצעות נתוני EEG. לדוגמה, מדעני מוח מאוניברסיטת טורונטו סקארבורו בקנדה שחזרו בעבר תמונות המבוססות על נתוני EEG כדי ליצור מחדש תמונות פנים באופן דיגיטלי מאוחסן במוחו של אדם. של מיפורם מחקרים קודמים משלו כולל פרויקט שבו נעשה שימוש בנתוני EEG לזיהוי קטעי סרטים שנצפו על ידי המשתתפים, כאשר כל אחד מהם נועד לעורר תגובה רגשית אחרת.

מעניין שהעבודה האחרונה הזו הראתה שאלגוריתמים שהוכיחו את עצמם יעילים מאוד בניחוש השירים המואזנים על ידי משתתף אחד, לאחר שאומן על המוח הספציפי שלו, לא יעבוד כל כך טוב כאשר מיושם על אחר אדם. למעשה, "לא כל כך טוב" הוא אנדרסטייטמנט גס: הדיוק בבדיקות אלו צנח מ-85% לפחות מ-10%.

"המחקר שלנו מראה שלאנשים יש חוויות מותאמות אישית של מוזיקה", אמר מיפורם. "אפשר לצפות שהמוח יגיב בצורה דומה ומעבד מידע מגירויים שונים. זה נכון למה שאנו מבינים כתכונות ברמה נמוכה או תכונות ברמת גירוי. [אבל] כשזה מגיע למוזיקה, אלו אולי התכונות ברמה הגבוהה יותר, כמו הנאה, שמבחינות בין חוויות אינדיבידואליות."

דרק לומאס, עוזר פרופסור ל-A.I חיובי. באוניברסיטת דלפט לטכנולוגיה, אמר כי מטרה עתידית של הפרויקט היא למפות את הקשר בין תדרי EEG לתדרים מוזיקליים. זה יכול לעזור לענות על שאלות כגון האם תהודה אסתטית גדולה יותר מלווה בתהודה עצבית גדולה יותר.

במילים אחרות, האם אדם ש"מתרגש" מקטע מוזיקלי יראה מתאמים גדולים יותר בין המוזיקה עצמה לבין תגובה מוחית, המאפשרת לחזות במדויק כמה אדם נהנה מיצירת מוזיקה פשוט על ידי התבוננות בגלי המוח שלו? אמנם התגובה של כולם למוזיקה עשויה להיות שונה בתכלית, אבל זה יכול לעזור לשפוך אור על הסיבה שבני אדם מחפשים מוזיקה מלכתחילה.

הדרך לממשקי מוח-מחשב

"עבור יישומים לטווח הקרוב [בשנתיים הקרובות], אנו מדמיינים מנוע המלצות מוזיקה שיכול להתבסס על תגובת המוח של אדם", אמר לומס ל-Digital Trends. "כרגע יש לי סטודנט שעובד על מוזיקה שנוצרת בצורה אלגוריתמית שממקסמת תהודה עצבית. זה די מפחיד: התהודה העצבית המקסימלית אינה זהה לתהודה אסתטית מקסימלית."

בטווח הבינוני, לומס הציע שזה יכול להוביל ליישומים רבי עוצמה להשגת מידע על "עומק הניסיון" ממנו נהנה אדם העוסק במדיה. באמצעות כלים לניתוח מוח, ייתכן (ואכן, צריך) להיות אפשרי לחזות במדויק עד כמה אדם מעורב עמוק בזמן, למשל, צפייה בסרט או האזנה לאלבום. לאחר מכן ניתן להשתמש במדד מבוסס מוח של מעורבות כדי לחדד חוויות ספציפיות. רוצה להפוך את הסרט שלך למושך יותר עבור 90% מהצופים? לִצבּוֹט זֶה סצנה, שינוי זֶה אחד.

"בטווח הארוך - 20 שנה - תחום העבודה הזה עשוי לאפשר שיטות לתמלול תוכן הדמיון", המשיך לומאס. "למשל, תמלול מחשבות לטקסט. זה העתיד הגדול של [ממשקי מוח-מחשב.]"

כפי שלומאס ציין, אנחנו עדיין רחוקים מהמטרה הסופית של ממשק מוח-מחשב. אף על פי כן, עבודה כזו מעידה על כך שיש הרבה פירות טעימים התלויים הנמוכים יותר על העץ הזה לפני שנפלנו אותו סוף סוף.

א מאמר המתאר את המחקר הזה, שכותרתו GuessTheMusic: Song Identification from Electroencephalography, הוצג לאחרונה ב-CODS-COMAD 2021.

המלצות עורכים

• למידה עמוקה א.י. יכול לחקות את אפקטי הדיסטורשן של אלי גיטרה איקוניים

שדרג את אורח החיים שלךמגמות דיגיטליות עוזרות לקוראים לעקוב אחר עולם הטכנולוגיה המהיר עם כל החדשות האחרונות, ביקורות מהנות על מוצרים, מאמרי מערכת מעוררי תובנות והצצות מיוחדות במינן.