Z „Podróży”Nie przestawaj wierzyć”do królowej”„Bohemian Rhapsody”.„do Kylie Minogue”Nie mogę wyrzucić cię z mojej głowy”, jest kilka piosenek, które z powodzeniem przedostają się do naszych kanałów słuchowych i zapadają w pamięć. Co by było, gdyby można było odczytać sygnały mózgowe i na ich podstawie dokładnie odgadnąć, jakiej piosenki słucha dana osoba w danym momencie?
Zawartość
- Czytanie w myślach, maszyny treningowe
- Droga do interfejsów mózg-komputer
To właśnie stwierdzili naukowcy z wydziału projektowania skoncentrowanego na człowieku na Uniwersytecie Technologicznym w Delft Holandia i wydział nauk kognitywnych w Indyjskim Instytucie Technologii w Gandhinagar pracować nad. W niedawnym eksperymencie wykazali, że jest to całkowicie możliwe, a implikacje mogą być bardziej znaczące, niż mogłoby się wydawać.
Polecane filmy
Do badania naukowcy zrekrutowali grupę 20 osób. i poprosił ich o posłuchanie 12 piosenek słuchawki. Aby pomóc im się skupić, pomieszczenie zostało zaciemnione, a ochotnikom zawiązano oczy. Każdemu z nich założono czepek do elektroencefalografii (EEG), który jest w stanie nieinwazyjnie rejestrować aktywność elektryczną skóry głowy podczas słuchania piosenek.
Te dane mózgowe, wraz z odpowiednią muzyką, zostały następnie wykorzystane do treningu sztuczna sieć neuronowa aby móc zidentyfikować powiązania między nimi. Kiedy powstały algorytm został przetestowany na danych, których wcześniej nie widział, był w stanie poprawnie zidentyfikować utwór z 85% dokładnością – całkowicie w oparciu o fale mózgowe.
„Piosenki były mieszanką piosenek zachodnich i indyjskich i obejmowały wiele gatunków” Kryszna Miyapuram, adiunkt nauk kognitywnych i informatyki w Indyjskim Instytucie Technologii Gandhinagar, powiedział Digital Trends. „W ten sposób skonstruowaliśmy większą reprezentatywną próbę do celów szkolenia i testowania. Podejście to potwierdziło się, gdy uzyskaliśmy imponującą dokładność klasyfikacji, nawet jeśli ograniczyliśmy dane szkoleniowe do mniejszego odsetka zbioru danych”.
Czytanie w myślach, maszyny treningowe
To nie pierwszy raz, kiedy naukowcy pokazali, że możliwe jest przeprowadzenie demonstracji „czytania w myślach”, które wzbudziłyby zazdrość Davida Blaine’a, a wszystko to przy użyciu danych EEG. Na przykład neurolodzy z kanadyjskiego uniwersytetu w Toronto Scarborough zrekonstruowali wcześniej obrazy na podstawie danych EEG, aby cyfrowo odtwarzać obrazy twarzy zapisane w umyśle danej osoby. Miyapurama własne wcześniejsze badania obejmuje projekt, w którym dane EEG wykorzystano do identyfikacji klipów filmowych oglądanych przez uczestników, a każdy z nich miał wywołać inną reakcję emocjonalną.
Co ciekawe, najnowsze prace wykazały, że algorytmy okazały się bardzo skuteczne w odgadywaniu słuchanych utworów przez jednego uczestnika, po przeszkoleniu na jego konkretnym mózgu, nie działałoby tak dobrze, gdy zostanie zastosowane do innego osoba. W rzeczywistości określenie „niezbyt dobrze” to rażące niedopowiedzenie: dokładność tych testów spadła z 85% do mniej niż 10%.
„Nasze badania pokazują, że poszczególne osoby mają spersonalizowane doświadczenia muzyczne” – powiedział Miyapuram. „Można by się spodziewać, że mózgi reagują w podobny sposób, przetwarzając informacje pochodzące z różnych bodźców. Dotyczy to tego, co rozumiemy jako cechy niskiego poziomu lub cechy poziomu bodźca. [Ale] jeśli chodzi o muzykę, być może to cechy wyższego poziomu, takie jak przyjemność, odróżniają indywidualne doświadczenia”.
Darek Lomas, adiunkt pozytywnej A.I. z Politechniki w Delft powiedział, że przyszłym celem projektu jest mapowanie związku między częstotliwościami EEG i częstotliwościami muzycznymi. Może to pomóc w odpowiedzi na pytania, takie jak czy większemu rezonansowi estetycznemu towarzyszy większy rezonans neuronowy.
Inaczej mówiąc, czy osoba „poruszana” przez utwór muzyczny będzie wykazywała większe korelacje pomiędzy samą muzyką a reakcję mózgu, umożliwiającą dokładne przewidzenie, jak bardzo dana osoba lubi utwór muzyczny, po prostu patrząc na jej fale mózgowe? Choć reakcja każdego człowieka na muzykę może być nieco inna, może to rzucić światło na to, dlaczego ludzie w ogóle szukają muzyki.
Droga do interfejsów mózg-komputer
„W przypadku zastosowań krótkoterminowych [w ciągu najbliższych dwóch lat] wyobrażamy sobie silnik rekomendacji muzycznych, który mógłby opierać się na reakcji mózgu danej osoby” – Lomas powiedział Digital Trends. „Obecnie mam studenta pracującego nad muzyką generowaną algorytmicznie, która maksymalizuje rezonans neuronowy. To dość niesamowite: maksymalny rezonans neuronowy to nie to samo, co maksymalny rezonans estetyczny.
Lomas zasugerował, że w perspektywie średnioterminowej może to doprowadzić do powstania potężnych zastosowań pozwalających uzyskać informacje na temat „głębi doświadczenia”, jakim cieszy się osoba kontaktująca się z mediami. Używając narzędzi do analizy mózgu, może (a nawet powinno) być możliwe dokładne przewidzenie, jak głęboko dana osoba jest zaangażowana, na przykład podczas oglądania filmu lub słuchania albumu. Do udoskonalenia konkretnych doświadczeń można następnie zastosować miarę zaangażowania opartą na mózgu. Chcesz, aby Twój film był bardziej wciągający dla 90% widzów? Dostrajać Ten scena, zmiana To jeden.
„W dłuższej perspektywie – 20 lat – ta dziedzina pracy może udostępnić metody transkrypcji treści wyobraźni” – kontynuował Lomas. „Na przykład przepisywanie myśli na tekst. Oto wielka przyszłość [interfejsów mózg-komputer]”.
Jak zauważył Lomas, wciąż jesteśmy daleko od ostatecznego celu, jakim jest interfejs mózg-komputer. Niemniej jednak prace takie jak ta sugerują, że na tym drzewie było mnóstwo smacznych, nisko wiszących owoców, zanim w końcu je ściąliśmy.
A artykuł opisujący te badania, zatytułowany GuessTheMusic: Song Identification from Electroencephalography, został niedawno zaprezentowany na konferencji CODS-COMAD 2021.
Zalecenia redaktorów
- Głębokie uczenie się może imitować efekty zniekształceń kultowych bogów gitary
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
