A.I. Identifică melodiile pe care le ascultați prin undele cerebrale

De la Journey's "Nu înceta să crezi„la Queen’s”Rapsodie boema” la Kylie Minogue ”Nu te pot scoate din capul meu,” există câteva cântece care reușesc să-și parcurgă cu succes drumul în canalele noastre urechi și să se stabilească în creierul nostru. Ce se întâmplă dacă ar fi posibil să citești semnalele creierului și să le folosești pentru a ghici cu exactitate ce melodie ascultă o persoană la un moment dat?

Asta este ceea ce cercetătorii de la departamentul de proiectare centrată pe om de la Universitatea de Tehnologie Delft Țările de Jos și departamentul de Științe Cognitive de la Institutul Indian de Tehnologie Gandhinagar au fost lucrând la. Într-un experiment recent, ei au demonstrat că este extrem de posibil - iar implicațiile ar putea fi mai semnificative decât ați putea crede.

Pentru studiu, cercetătorii au recrutat un grup de 20 de persoane. și le-a cerut să asculte 12 melodii folosind

Aceste date despre creier, alături de muzica corespunzătoare, au fost apoi folosite pentru a antrena un retele neuronale artificiale pentru a putea identifica legături între cele două. Când algoritmul rezultat a fost testat pe date pe care nu le-a văzut până acum, a reușit să identifice corect melodia cu o acuratețe de 85% - pe baza în întregime a undelor cerebrale.

„Cântecele erau un amestec de cântece occidentale și indiene și includeau o serie de genuri.” Krishna Miyapuram, profesor asistent de științe cognitive și informatică la Institutul Indian de Tehnologie Gandhinagar, a declarat pentru Digital Trends. „În acest fel, am construit un eșantion reprezentativ mai mare pentru instruire și testare. Abordarea a fost confirmată la obținerea unor precizii impresionante de clasificare, chiar și atunci când am limitat datele de antrenament la un procent mai mic din setul de date.”

Minți de citit, mașini de antrenament

Aceasta nu este prima dată când cercetătorii au arătat că este posibil să se efectueze demonstrații de „citire a minții” care l-ar face gelos pe David Blaine, toate folosind date EEG. De exemplu, neurologii de la Universitatea din Toronto Scarborough din Canada au reconstruit anterior imagini pe baza datelor EEG pentru a recreează digital imaginile feței stocate în mintea unei persoane. a lui Miyapuram propriile cercetări anterioare include un proiect în care datele EEG au fost folosite pentru a identifica clipurile de film vizionate de participanți, fiecare având scopul de a provoca un răspuns emoțional diferit.

În mod interesant, această ultimă lucrare a arătat că algoritmii care s-au dovedit foarte eficienți în a ghici melodiile ascultate de către un participant, după ce a fost antrenat cu privire la creierul lor specific, nu ar funcționa atât de bine atunci când este aplicat altuia persoană. De fapt, „nu atât de bine” este o subestimare grosolană: acuratețea acestor teste a scăzut de la 85% la mai puțin de 10%.

„Cercetarea noastră arată că indivizii au experiențe personalizate ale muzicii”, a spus Miyapuram. „Ne-am aștepta ca creierul să răspundă într-un mod similar procesând informații de la diferiți stimuli. Acest lucru este valabil pentru ceea ce înțelegem ca caracteristici de nivel scăzut sau caracteristici la nivel de stimul. [Dar] când vine vorba de muzică, poate că trăsăturile de nivel superior, cum ar fi plăcerea, fac diferența între experiențele individuale.”

Derek Lomas, asistent universitar A.I pozitiv. de la Delft University of Technology, a spus că un obiectiv viitor al proiectului este de a mapa relația dintre frecvențele EEG și frecvențele muzicale. Acest lucru ar putea ajuta să răspundă la întrebări precum dacă o rezonanță estetică mai mare este însoțită de o rezonanță neuronală mai mare.

Altfel spus, o persoană care este „mișcată” de o piesă muzicală va arăta corelații mai mari între muzica în sine și răspunsul creierului, făcând posibilă prezicerea cu exactitate cât de mult se bucură o persoană de o piesă muzicală, pur și simplu privind undele cerebrale? Deși răspunsul fiecăruia la muzică poate fi subtil diferit, acest lucru ar putea ajuta la clarificarea de ce oamenii caută muzică pentru început.

Drumul către interfețele creier-calculator

„Pentru aplicațiile pe termen scurt [în următorii doi ani], ne imaginăm un motor de recomandare muzicală care s-ar putea baza pe răspunsul creierului unei persoane”, a spus Lomas pentru Digital Trends. „În prezent am un student care lucrează la muzică generată algoritmic care maximizează rezonanța neuronală. Este destul de ciudat: rezonanța neuronală maximă nu este același lucru cu rezonanța estetică maximă.”

Pe termen mediu, Lomas a sugerat că ar putea duce la aplicații puternice pentru obținerea de informații despre „profunzimea experienței” de care se bucură o persoană care interacționează cu mass-media. Folosind instrumente de analiză a creierului, poate (și, într-adevăr, ar trebui) să fie posibil să se prezică cu exactitate cât de profund este implicată o persoană în timp ce, de exemplu, vizionează un film sau ascultă un album. O măsură a angajamentului bazată pe creier ar putea fi apoi utilizată pentru a perfecționa experiențe specifice. Vrei să-ți faci filmul mai captivant pentru 90% dintre spectatori? Ajustare fina acest scena, schimbare acea unu.

„Pe termen lung – 20 de ani – acest domeniu de lucru poate permite metode de transcriere a conținutului imaginației”, a continuat Lomas. „De exemplu, transcrierea gândurilor în text. Acesta este marele viitor al [interfețelor creier-calculator.]”

După cum a remarcat Lomas, suntem încă la o distanță de acel eventual obiectiv al unei interfețe creier-calculator. Cu toate acestea, o astfel de muncă sugerează că există o mulțime de fructe gustoase de jos pe acel copac înainte să-l cădem în sfârșit.

A lucrare care descrie această cercetare, intitulat GuessTheMusic: Song Identification from Electroencephalography, a fost recent prezentat la CODS-COMAD 2021.

Recomandările editorilor

• Învățare profundă A.I. poate imita efectele de distorsiune ale zeilor emblematici ai chitarei

Îmbunătățește-ți stilul de viațăDigital Trends îi ajută pe cititori să țină cont de lumea rapidă a tehnologiei cu toate cele mai recente știri, recenzii distractive despre produse, editoriale perspicace și anticipări unice.