一只蝴蝶揮了揮翅膀,于是有了AI讀心術(shù)

“我的身體沉重如潛水鐘,內(nèi)心卻渴望像蝴蝶般自由飛翔?!边@句來自電影《潛水鐘與蝴蝶》的臺詞,也是前《ELLE》雜志主編、記者讓·多米尼克的真實經(jīng)歷。讓多米尼克中風(fēng)癱瘓后,身體的語言和運動功能都喪失了,他不能說話,不能自主呼吸,只剩下一只眼睛和意識可以自由活動。在這種情況下,他還是“寫”出了一部散文集。

書是這樣完成的:助手把一個個字母依次念給讓·多米尼克,直到他眨一下眼,就把那個字母記下來……如此循環(huán)進行,直到字母形成單詞、句子、片段,最終付梓成冊。顯然,這個還原思維的過程十分艱辛且原始,但至少給他的靈魂留下了一絲自由遨游的可能。而對于更多缺乏發(fā)聲能力的普通人(比如中風(fēng)患者、植物人等)來說,無法與正常人交流的他們,生命已然停滯。

技術(shù)能幫助他們“言其所不能言”,提高生活質(zhì)量嗎?答案是肯定的??茖W(xué)家們正試圖讓看不見摸不著的思維活動自動“顯形”。

通過計算機,將大腦中的所思所想轉(zhuǎn)換成語音說出來,這種“讀心術(shù)”距離現(xiàn)實究竟還有多遠?

《潛水鐘與蝴蝶》(2007)劇照

AI讀心術(shù):計算機是如何還原腦電波的?

先來潑一盆冷水,那就是想要將人想象中的單詞和句子轉(zhuǎn)換成語音,目前的計算機還做不到如此鬼斧神工的地步。不過,已經(jīng)有研究人員成功利用AI復(fù)原了人聽到或超小聲說話時的句子。

技術(shù)的實現(xiàn)原理也并不復(fù)雜。人類的發(fā)聲運動是靠大腦神經(jīng)元電信號刺激下頜、嘴唇、聲帶等部位形成的。因此,只要將相關(guān)腦區(qū)的神經(jīng)運動信號輸送給AI系統(tǒng),深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)就會根據(jù)信號與相對應(yīng)的語言文字或嘴部運動進行層層匹配,推斷出具體說了什么,再由語音合成器將這些信號轉(zhuǎn)換成能被聽到的語音。

那么,這項技術(shù)的靠譜程度如何呢?

哥倫比亞大學(xué)計算機科學(xué)家Nima Mesgarani做了一項實驗,讓聽眾“收聽”一組與故事和數(shù)字有關(guān)的聽覺皮層數(shù)據(jù),有75%的人能夠正確識別出該數(shù)字。類似的實驗在加州大學(xué)舊金山分校的研究組也成功了。癲癇患者大聲朗讀句子時的大腦活動被記錄下來,借助深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)重建為書面語句。結(jié)果顯示,AI重現(xiàn)的句子有80%都是正確的。

既然神經(jīng)信號轉(zhuǎn)譯為書面語言被證明是可行的,下一步就是要走出實驗室,真正幫助失聲人群“說出心里話”了。麻省理工學(xué)院的研發(fā)人員就開發(fā)了一種植入型智能增強設(shè)備,由可穿戴裝置和相關(guān)計算系統(tǒng)構(gòu)成。

設(shè)備中的電極可以截取由內(nèi)部語言所觸發(fā)的下頜和面部肌肉運動信號,被反饋到機器學(xué)習(xí)系統(tǒng),再由該系統(tǒng)將神經(jīng)信號與特定的文字相關(guān)聯(lián)。使用者還可以通過骨傳導(dǎo)耳機,在不中端對話的前提下通過面部振動,將外部信息傳遞到內(nèi)耳。目前,根據(jù)聽眾自身定制的這種可穿戴設(shè)備,平均轉(zhuǎn)錄識別準確率已經(jīng)達到92%以上!

如果說前面還屬于輔助醫(yī)療范疇,到這里就有點開掛的苗頭了。比如在國際象棋比賽中,選手要是戴上這樣一副耳機,不就可以不被察覺地“聽”到計算機給支招嗎?

麻省理工學(xué)院媒體實驗室Fluid Interfaces小組的研究員Arnav Kapur演示了AlterEgo項目

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2019-01-15
一只蝴蝶揮了揮翅膀,于是有了AI讀心術(shù)
“我的身體沉重如潛水鐘,內(nèi)心卻渴望像蝴蝶般自由飛翔?!边@句來自電影《潛水鐘與蝴蝶》的臺詞,也是前《ELLE》雜志主編、記者讓·多米尼克的真實經(jīng)歷。

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