Дослідники навчилися зчитувати людське сприйняття

Дослідники з Вашингтонського університету навчилися зчитувати людське зорове сприйняття об'єктів швидко і з високою точністю. Результати їх дослідження опубліковані в журналі PLOS Computational Biology, а його короткий виклад наводиться в повідомленні університету. Дослідження проводилося на семи добровольцях, які страждають від епілепсії.


У дослідженні брали участь пацієнти з вже імплантованими в скроневі частки мозку електродами, які використовувалися лікарями для аналізу факторів, що провокують напади епілепсії. Добровольцям показували фотографії будинків та осіб завширшки десять сантиметрів на відстані одного метра. Кожне зображення демонструвалося протягом 400 мілісекунд з 400-мілісекундними паузами.


Паузи між показами фотографій вчені заповнювали демонстрацією рівномірно сірого фону. Всього добровольцям демонстрували 50 фотографій будинків і 50 фотографій осіб. Для збереження концентрації уваги іноді фотографії показували перевернутими, а добровольців просили коротко описувати, що вони бачать. Кожен з добровольців пройшов по три сеанси розгляду фотографій.

Загалом дослідження проводилося протягом тижня. До кінця спеціальний алгоритм, що аналізує дані з електродів у пацієнтів, навчився з високою точністю визначати, що саме бачить доброволець: будинок, обличчя або сірий фон. У трохи більше, ніж 96 відсотків випадку алгоритм правильно розгадував людське сприйняття.

Алгоритм визначав, що бачить людина в середньому через 20 мілісекунд після початку демонстрації чергової фотографії. За даними дослідників, точна робота алгоритму стала можливою завдяки тому, що вони добре вивчили складові частини «широкосмугового» мозкового сигналу і навчилися визначати зміни частотного спектру мозкових потенціалів.

Схожими дослідженнями сьогодні займається Дослідницька лабораторія Армії США. Отримані напрацювання військові планують використовувати при створенні системи, яка допомагатиме військовим аналітикам швидше переглядати зображення та відеозаписи. Зараз лабораторія займається розробкою алгоритму, який буде одночасно враховувати напрямок погляду військового і аналізувати його нейронні реакції у відповідь на ту чи іншу картинку.

Система складається з комп'ютера і електроенцефалографа. Вже розроблений вченими алгоритм здатний визначати зображення, що становлять інтерес для аналітика. Під час одного з експериментів бійцю показували набір картинок, розділених на п'ять основних категорій: човни, панди, полуниця, метелики і люстри. Солдата попросили лише рахувати зображення з тієї категорії, яка йому цікава. Самі картинки змінювалися щосекунди. За підсумками експерименту алгоритм визначив, що бійця зацікавила категорія човнів.

Сьогодні військовим аналітикам доводиться аналізувати колосальні обсяги даних: від фотографій до багатогодинних записів з безпілотних літальних апаратів. При виявленні важливих об'єктів бійці повинні позначати їх на зображеннях, а потім розподіляти зазначені фотографії за категоріями. У перспективі нова система дозволить аналітикам лише уважно переглядати зображення, а їх категоризацією, як і позначкою важливих об'єктів, буде займатися комп'ютер на основі мозкових хвиль.


COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND