دستیابی نوین در عرصه فناوری: بازآفرینی تصاویر ذهنی با کمک هوش مصنوعی

فرارو- تحولات سریع در عرصه علوم اعصاب محاسباتی و هوش مصنوعی مولد، به تدریج مرز میان تخیلات علمی و واقعیات را مخدوش کرده و برای نخستین بار، امکان تحلیل الگوهای بصری ذهن انسان را با دقتی فوق‌العاده ممکن ساخته است.

به گزارش فرارو از فیوچریسم، چشم‌های خود را ببندید و تصور کنید که یک سیستم هوشمند محاسباتی در عمیق‌ترین نواحی خاکستری مغز شما به جستجو و کاوش می‌پردازد. شاید اکنون زمان آن رسیده که مفهوم "حریم خصوصی مغز" را جدی‌تر بگیریم؛ مفهومی حیاتی که در صورت بی‌توجهی، ممکن است به زودی به سرنوشت گونه‌های منقرض‌شده دچار شود. اخیراً پژوهشگران موفق به توسعه ابزاری مبتنی بر هوش مصنوعی شده‌اند که با تحلیل اطلاعات حاصل از اسکن‌های مغزی، می‌تواند تصاویری که فرد به آن‌ها نگاه می‌کند را پیش‌بینی کرده و سپس نسخه‌ای بازسازی‌شده و شگفت‌انگیز از آن‌ها ارائه دهد.

هرچند که روند کار این فناوری هنوز به ایده‌آل‌های بی‌نقص آثار علمی‌تخیلی فاصله دارد، اما تشبیه آن به ابزاری برای «ذهن‌خوانی» به واقعیت نزدیک است. تامی اسپراگ، پژوهشگر علوم اعصاب در دانشگاه کالیفرنیا، سنتا باربارا، این دستاوردها را بسیار شایسته تحسین دانسته است. با این حال، او هشدار می‌دهد که اگر شیوه‌ای برای استخراج اطلاعات ذهنی انسان به‌طور پنهانی و بدون رضایت او ایجاد شود، تخیلات و هراس‌های مطرح‌شده در ۱۵۰ سال ادبیات علمی‌تخیلی به واقعیت تبدیل خواهند شد؛ پدیده‌ای که می‌تواند تبعات متعددی از جنبه‌های اجتماعی، روانی و فردی به همراه داشته باشد.

این مطالعه نه نخستین تلاش علمی برای تصویرسازی محتوای بصری ذهن از روی اسکن‌های مغزی است و نه آخرین آن. با این حال، میخال ایرانی، استاد و پژوهشگر ارشد در مؤسسه علمی وایزمن و سرپرست تیم توسعه‌دهنده این نرم‌افزار، تأکید می‌کند که سامانه نوآورانه آنها قادر است تصاویری با وضوح بسیار بالاتر و شباهت بیشتری به تصویر اولیه تولید کند.

در این پروژه تحقیقاتی که در دو کنفرانس تخصصی بین‌المللی ارائه شده، محققان مدل هوش مصنوعی خود را با بهره‌گیری از مجموعه داده‌های عمومی مرتبط با اسکن‌های مغزی هشت داوطلب آموزش داده‌اند؛ افرادی که در حین آزمایش با هزاران تصویر مختلف رو‌به‌رو شده بودند. در مقایسه با روش‌های تصویربرداری سنتی، دانشمندان در این تحقیق از اسکن‌های پیشرفته‌ای استفاده کردند که توان تفکیک فضایی بالایی در سطح یک میلی‌متر مکعب از نورون‌های مغزی داشتند.

این سیستم موسوم به «رمزگشای مغز» شامل دو شاخه اصلی محاسباتی است: یکی به تحلیل هندسه و ساختار کلی تصویر اختصاص دارد و دیگری، مفهوم و محتوای آن را پیش‌بینی می‌کند. سپس، داده‌های به‌دست آمده در دسترس یک مدل مولد تصویری جدید قرار گرفته تا تصویر نهایی بازسازی شود.

با این وجود، بهینه‌سازی مدل‌های هوش مصنوعی نیازمند دسترسی به حجم بالایی از داده‌ها است؛ موضوعی چالش‌برانگیز که کمبود اسکن‌های دقیق مغزی مانع از آن می‌شد. پژوهشگران برای رفع این مانع، مدلی معکوس یا «رمزگذار» طراحی کردند که با دریافت هر تصویر، می‌تواند فعالیت مغزی مرتبط با آن را پیش‌بینی و اسکن‌های شبیه‌سازی‌شده متعددی ایجاد کند. بازخورد مداوم این داده‌های شبیه‌سازی‌شده میان رمزگذار و رمزگشا باعث افزایش وضوح خروجی‌ها بدون نیاز به آزمایش‌های مکرر انسانی گردیده است.

البته این سیستم هنوز کاملاً بی‌نقص نیست. به گفته پروفسور ایرانی، برخی خطاها در فرایند تولید به وقوع می‌پیوندد؛ به‌عنوان نمونه، در یک مورد الگوریتم تصویری از یک سگ در وان حمام را به بزی درون وان حمام تبدیل کرده است.

از دیدگاه بالینی، این فناوری می‌تواند افق‌های جدیدی را برای بیمارانی که دچار فلجی کامل هستند یا افرادی که توان برقراری ارتباط کلامی را از دست داده‌اند، بگشاید. از سوی دیگر، کارشناسان نسبت به عواقب اخلاقی آن هشدار می‌دهند. در حال حاضر اجرای این فرآیند نیازمند تجهیزات گران‌قیمت و حجیم ام‌آر‌آی کارکردی (fMRI) است، اما آینده ممکن است کاملاً متفاوت باشد.

مارچلو ینکا، فیلسوف و متخصص علوم اعصاب در دانشگاه فنی مونیخ، بر این باور است که اگر این روش با دستگاه‌های قابل حمل نوار مغزی (EEG) ترکیب شود، تحولی بنیادی و در عین حال هشداردهنده به وقوع خواهد پیوست. چنین ابزارهایی می‌توانند بر اساس ویژگی‌های زیستی هر فرد تنظیم شوند؛ سیستمی که می‌تواند بستری برای سوءاستفاده شرکت‌های تجاری جهت استخراج اطلاعات ذهنی افراد بدون کسب رضایت‌شان فراهم کند.

ینکا تصریح می‌کند که هرچند نیت اولیه پژوهشگران به‌طور کامل علمی و صادقانه است، اما خطرات مربوط به سوءاستفاده‌های تجاری و نقض مرزهای اخلاقی جامعه نباید نادیده گرفته شوند.