Sử dụng mạng neural nhân tạo, viện nghiên cứu Nga đọc được tín hiệu não bộ, dịch nó thành hình ảnh trong thời gian thực

Sử dụng mạng neural nhân tạo, viện nghiên cứu Nga đọc được tín hiệu não bộ, dịch nó thành hình ảnh trong thời gian thực
Theo: Dink Theo Trí Thức Trẻ
Thể loại: Khoa Học Công Nghệ
Đây là bước đệm để phát triển một giao diện não bộ - máy tính hiệu quả trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu từ hai nơi, tổ chức Neurobotics của Nga và Viện Vật lý và Công nghệ Moscow (MIPT), vừa công bố cách thức đọc sóng não mới và cho ra những kết quả đáng ngạc nhiên: khi mắt người thử nghiệm tiếp nhận hình ảnh, tín hiệu sẽ được truyền về não, các nhà khoa học dùng mạng neural để đọc tín hiệu đó và ngay lập tức dịch ra (trên thời gian thực) xem hình ảnh đó ra sao.  Nhóm nghiên cứu đã đăng tải báo cáo trên bioRixv và đăng kèm một đoạn video cho thấy quá trình hoạt động của hệ thống đọc tín hiệu não bộ.

Sử dụng mạng neural nhân tạo, viện nghiên cứu Nga đọc được tín hiệu não bộ, dịch nó thành hình ảnh trong thời gian thực - Ảnh 1.

Để phát triển được một thiết bị đọc sóng não, ta cần hiểu cách thức bộ não mã hóa thông tin. Một trong những phương pháp nghiên cứu là theo dõi hoạt động của não bộ khi mắt tiếp nhận thông tin hình ảnh, ví dụ như khi một người đang xem video chẳng hạn.

Hiện tại, những giải pháp dịch dữ liệu từ tín hiệu não bộ bao gồm chụp cộng hưởng từ (MRI) hay phân tích tín hiệu thu được từ các thiết bị gắn vào đầu/não. Cả hai phương cách này đều hạn chế trong cả nghiên cứu lẫn ứng dụng trong đời thường.

Giao diện não bộ - máy tính của MIPT và Neurobotics dựa vào một mạng neural nhân tạo và điện não đồ (EEG) để ghi lại sóng não thông qua các cực điện đặt ngay trên da đầu người thử nghiệm. Bằng việc phân tích hoạt động của não bộ, hệ thống tái tạo hình ảnh mà người được đo EEG đang được xem.

Theo lời Valdimir Konyshev, người đứng đầu Phòng thí nghiệm Neurobotics tại MIPT, thiết bị này phục vụ hai mục đích: 

- Tập trung vào phát triển giao diện máy tính - não bộ để giúp người tàn tật có thể điều khiển được các bộ ngoại xương - exoskeleton, lấy lại một phần khả năng vận động đã mất.

- Mục tiêu cao nhất của họ là tăng khả năng điều khiển não bộ cho con người trong tương lai.

Thuật toán của các nhà khoa học Nga phân tích tín hiệu não bộ để "dịch" ra hình ảnh.

Trong phần đầu tiên của thử nghiệm, các nhà khoa học thần kinh yêu cầu người tham gia - những người khỏe mạnh cả về thể chất và tinh thần - xem một video dài 20 phút, là tổ hợp những đoạn ngắn 10 giây của nhiều video YouTube khác. Họ chọn ra 5 loại video là hình dáng trừu tượng, thác nước, mặt người, cơ chế chuyển động và các môn thể thao có liên quan tới xe gắn động cơ - cụ thể hơn là video góc nhìn thứ nhất của xe trượt nước, xe chạy trên tuyết, đua xe máy và ô tô.

Bằng việc phân tích dữ liệu điện não đồ, nhóm nghiên cứu phân ra sóng não tương ứng với từng loại video người tham gia thử nghiệm được xem. Sau đó, họ phân tích phản ứng của não bộ trong thời gian thực.

Sử dụng mạng neural nhân tạo, viện nghiên cứu Nga đọc được tín hiệu não bộ, dịch nó thành hình ảnh trong thời gian thực - Ảnh 3.

Trong giai đoạn thử nghiệm thứ hai, các nhà nghiên cứu sẽ chọn ra ngẫu nhiên 3 trong số 5 thể loại video đã nêu ở trên. Đây là lúc mạng neural nhân tạo vào cuộc, chúng sẽ phân tích điện não đồ và các nhiễu loạn có từ tín hiệu não để tạo hình ảnh. Nhóm nghiên cứu huấn luyện để hai hệ thống tự động nãy làm vận hành song song, có thể biến tín hiệu điện não đồ thành hình ảnh thời gian thực - những hình ảnh mà người tham gia thử nghiệm đang xem.

Sử dụng mạng neural nhân tạo, viện nghiên cứu Nga đọc được tín hiệu não bộ, dịch nó thành hình ảnh trong thời gian thực - Ảnh 4.

Quá trình thuật toán dịch ra hình ảnh từ tín hiệu não bộ.

Để thử nghiệm khả năng tạo hình ảnh từ chính hoạt động não, người tham gia thử nghiệm sẽ được xem những video cùng thể loại với các ví dụ trước, nhưng mang những nội dung khác. Trong khi họ xem, thiết bị đo ghi lại tín hiệu điện não đồ và đưa cho mạng neural xử lý. 

Kết quả thử nghiệm đủ thuyết phục, cỗ máy đã vượt qua bài thử: 90% những hình ảnh nó tạo ra đủ rõ ràng để được phân loại.

Điện não đồ là tập hợp những tín hiệu não bộ đo được từ da đầu. Các nhà nghiên cứu vẫn cho rằng nghiên cứu quá trình hoạt động của não thông qua điện não đồ tương tự việc nghiên cứu quá trình vận hành của một động cơ hơi nước bằng việc phân tích khói mà động cơ thải ra vậy”, đồng tác giả nghiên cứu, nhà nghiên cứu tại MIPT và lập trình viên của Neurobotics, Grigory Rashkov cho hay. “Thế nhưng chúng tôi không ngờ rằng [tín hiệu] có đủ thông tin để tái tạo được hình ảnh đang được người tham gia thử nghiệm xem trực tiếp. Hóa ra là làm được”.

Hơn nữa, chúng ta có thể sử dụng kết quả nghiên cứu này để làm tiền đề phát triển giao diện não bộ - máy tính trong tương lai. Với công nghệ hiện tại, giao diện thần kinh do Elon Musk công bố đang gặp phải khó khăn do quá trình phẫu thuật phức tạp cũng như bản thân thiết bị xuống cấp vì oxi hóa. Chúng tôi mong rằng thiết kế mới sẽ tạo ra một giao diện thần kinh không cần tới phẫu thuật can thiệp sâu vào não”.                  

Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Bầu khí quyển của Trái Đất thay vì 5 lớp thì vẫn còn một lớp nữa mà bạn chưa hề biết tới
Nó có thể là khó tin, nhưng đối với một phần nào đó của bầu khí quyển, nghiên cứu khoa học vẫn chưa được thực hiện.

Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Sẽ thế nào khi rau được trồng trong nhà máy, bằng robot, AI và thế hệ nông dân 4.0?
Hơn 1.600 công ty khởi nghiệp đã đầu tư 1,8 tỷ USD vào các nông trại thẳng đứng trong vòng 1 thập kỷ qua.

Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Thuộc hệ “chăm săn sale” phải nằm lòng chiêu này, vừa sắm được hàng ngon vừa bảo toàn lương đầu tháng!
Cứ mỗi dịp đầu tháng, các chương trình giảm giá khởi động thì cũng là lúc các tín đồ mua sắm khoe chiến tích săn sale và chia sẻ cách mua thế nào được hưởng được lợi nhiều nhất.

Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Warner Bros. hé lộ loạt chi tiết mới trong Godzilla vs. Kong: Hết đánh trên bờ lại lôi nhau xuống biển, chắc chắn có kẻ bại trận, không có chuyện giảng hòa
Được biết, tổng thời lượng các phân cảnh đối đầu giữa Godzilla và Kong sẽ lên đến gần 20 phút trong bom tấn này, dự kiến ra mắt vào ngày 31/3 tới đây.

Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Chính xác thì B.1.1.7 là "dòng", "biến chủng" hay "biến thể" của virus SARS-CoV-2?
Các nhà sinh học rất muốn báo chí và công chúng sử dụng đúng thuật ngữ chuyên môn của họ.

TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
TopCV - Nền tảng công nghệ tuyển dụng “sát cánh” cùng nhà tuyển dụng
Sự phát triển của các nền tảng tuyển dụng đang là cơ hội giúp nhà tuyển dụng tiếp cận được ứng viên dễ dàng hơn và TopCV đang là trở thành sự lựa chọn hàng đầu.

Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Những diễn viên từng sử dụng công nghệ trẻ hóa để “cưa sừng làm nghé” không hề giả trân trong các bom tấn của Hollywood
Với công nghệ de-aging, các diễn viên sẽ được trẻ hóa một cách đơn giản hơn, chân thực hơn thay vì dành hàng tiếng đồng hồ cho khâu trang điểm và lựa chọn trang phục.

WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
WandaVision: Lý giải về Chaos Magic, ma thuật khủng khiếp của Scarlet Witch với khả năng thay đổi bản chất thực tại
Tập phim mới nhất của WandaVision đã chính thức mang đến khái niệm về Chaos Magic - 1 trong những nguồn sức mạnh lâu đời và khủng khiếp nhất trong nguyên tác truyện tranh Marvel.

Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Thí nghiệm với hai người mất xúc giác chứng minh thế giới chúng ta đang sống không phải là thực tại ảo
Tất cả chúng ta không phải là những bộ não bị nhúng trong bình thủy tinh.

Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Warner Bros. xác nhận sẽ "đập đi xây lại" Superman, Henry Cavill sắp bị cho ra rìa?
Warner Bros. đã công bố dự án Superman reboot do J.J. Abrams sản xuất, và có thể Henry Cavill sẽ không phải cái tên cho vai chính mà họ đang nhắm đến.

Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Những con kênh nổi tiếng của Venice đang cạn nước: Hậu quả của biến đổi khí hậu?
Triều cường đã rút cạn các con kênh của thành phố được mệnh danh là lãng mạn nhất châu Âu.

Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Zulihome - Điểm đến tin cậy cho gia đình Việt muốn mua robot hút bụi thông minh
Ngay từ khi thành lập và phát triển, Zulihome đã chứng minh được sự uy tín với khách hàng bằng việc cung cấp robot hút bụi thông minh chính hãng từ các thương hiệu nổi tiếng.

Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Mày mò tìm kiếm ở thành phố diệt vong Pompeii, các nhà khoa học sửng sốt khi khám phá ra thứ "độc nhất vô nhị" vô cùng quý giá
Một cỗ xe ngựa 2.000 năm tuổi của người La Mã đã được phát hiện "gần như nguyên vẹn" ở ngoại ô thành phố diệt vong Pompeii.

Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Những sự thật thú vị và cực dị về Gollum, nhân vật độc đáo nhất của Lord of the Rings cũng như nền văn hóa đại chúng thế giới
Ra đời vào năm 1937 dưới ngòi bút của nhà văn J. R. R. Tolkien trong bộ tiểu thuyết The Hobbit, Gollum có thể coi là 1 nhân vật cực kỳ khác biệt và trở thành nét đặc trưng ấn tượng khó phai trong vũ trụ Lord of the Rings rộng lớn.

WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
WandaVision: Sức mạnh của Wanda là bẩm sinh, không liên quan đến Mind Stone, X-Men đang ở gần MCU hơn bao giờ hết
Tập phim mới nhất của WandaVision đã hé lộ nguồn gốc sức mạnh của Wanda Maximoff, và nó không bắt nguồn từ Mind Stone như chúng ta vẫn lầm tưởng.

[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
[CHÍNH THỨC] 9 nhóm đối tượng ưu tiên và miễn phí tiêm vaccine COVID-19
Nghị quyết số 21/NQ-CP ngày 26/2/2021 về mua và sử dụng vaccine phòng COVID-19 nêu rõ 9 nhóm đối tượng ưu tiên tiêm và miễn phí.

Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Thủ đô Anh Quốc đột nhiên thành "vương quốc chuột", to khổng lồ và nhiều gấp đôi con người: Tại sao có chuyện đó?
Người London có thể sẽ sốc khi chứng kiến chuột xuất hiện ở những nơi chưa từng thấy. Lại còn là chuột khổng lồ.

Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Kinh dị chuyện nhà vệ sinh công cộng thời La Mã, nơi tất cả mọi người chùi chung bằng 1 cái que
Đó là một cái que buộc bọt biển được 500 anh em truyền tay nhau chùi đến lúc hỏng thì thôi...

Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Điệp viên nghỉ hưu kể chuyện nghề: Hóa ra những gì chúng ta xem trên phim lâu nay thực sự tồn tại, thậm chí đôi khi còn thú vị hơn thế
Điệp viên chắc chắn là một trong những nghề thú vị, đặc biệt, nguy hiểm và khiến mọi người tò mò bậc nhất thế giới.

Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Siêu thị tại Hà Lan bị doạ tẩy chay vì bán phở Việt “fake”: Trông chẳng khác gì mì trộn, sợi vàng như nghệ, ăn kèm sốt thịt gà
Nhiều khách hàng bức xúc khi nhìn thấy món phở "quốc hồn quốc tuý" của Việt Nam bị chế tạo theo một phiên bản hoàn toàn khác, thậm chí họ còn kêu gọi tẩy chay chuỗi siêu thị này.

Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Bill Gates, vắc xin và những chiếc khẩu trang
Dù đã được tiêm vắc xin chống Covid-19 nhưng tỷ phú từ thiện Bill Gates nói rằng ông vẫn tiếp tục đeo khẩu trang, nhất là khi ở gần những người cao tuổi chưa được tiêm phòng.

"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
"Soi" Joker của Justice League: Đổi giọng, che hình xăm để "lột xác" từ trong ra ngoài
Snyder đã hé lộ tạo hình đầu tiên về Joker trong đoạn trailer mới ra mắt. Không quá lời khi cho rằng Justice League của Snyder có cách tiếp cận hoàn toàn mới về nhân vật này. Sự lột xác này mạnh mẽ đến mức nào?

Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Đây là cây đinh ba của Aquaman với khả năng phóng nước cực đỉnh, dùng để rửa bát siêu sạch
Không quá bá đạo như nguyên tác truyện tranh, nhưng cây đinh ba của Aquaman này hoàn toàn có thể sử dụng để rửa bát, rửa ô tô hay đấu súng nước với bạn bè.

Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Bóng tối phía sau ngành công nghiệp anime tỷ USD của Nhật Bản
Đại dịch thúc đẩy sự bùng nổ của ngành công nghiệp anime Nhật Bản. Nhưng dù khối lượng công việc và lợi nhuận của ngành tăng lên, các họa sĩ diễn hoạt vẫn nhận mức lương ít ỏi.

[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
[Video] Hé lộ loạt kỹ xảo đỉnh cao giúp Lord of the Rings vẫn đẹp lung linh, không hề "out meta" so với phim ngày nay
Dù đã 2 thập kỷ trôi qua nhưng những kỹ xảo trong bộ 3 phim The Lord of the Rings vẫn cứ là đẹp mê hồn và không hề bị lép vế so với các tác phẩm hiện tại

WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
WandaVision: Những đoạn quảng cáo vô thưởng vô phạt, vô vị vô duyên hóa ra lại liên quan rất mật thiết đến Wanda
Những đoạn quảng cáo trong WandaVision có thể coi là easter egg nhỏ liên quan đến quá khứ, hiện tại và cả tương lai của nữ pháp sư quyền năng Wanda Maximoff.

Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Trailer Army of the Dead lên sóng: Mãn nhãn với phi vụ cướp nhà băng gay cấn giữa trung tâm đại dịch zombie
Dưới bàn tay của đạo diễn Zack Snyder, Army of the Dead sẽ là 1 luồng gió mới lạ cho dòng phim zombie vốn đã quá quen thuộc với khán giả thế giới.

Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn 'cháy vé' của hãng hàng không Singapore Airlines

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Bí mật ẩn sau 6 chiếc ghế luôn cháy vé của hãng hàng không Singapore Airlines
Không phải hạng ghế thương gia, trên chiếc Airbus A350-900ULR của hãng Singapore Airline luôn có 6 chỗ ngồi được các hành khách tranh giành nhau mỗi khi đặt chỗ.

Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
Dàn diễn viên Spider-Man hé lộ tên phần phim tiếp theo: Mỗi người 1 tiêu đề, không rõ là đang troll khán giả hay "tung thính" cho đa vũ trụ
Chưa ra mắt nhưng Spider-Man 3 đã biết cách "bắt lú" fan hâm mộ rồi.

WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối

tinybook tinybook 1 tháng 3 tuần
WandaVision: Cô hàng xóm thân thiện Agnes hiện nguyên hình phản diện, nhưng nhiều khả năng vẫn chưa phải trùm cuối
Cú twist đến sái cổ trong tập mới nhất của WandaVision đã hé lộ Agnes thực chất chính là phù thủy Agatha Harkness, nhưng rất có thể đằng sau đó vẫn còn 1 thế lực đen tối khác đang giật dây để phá hoại cuộc đời của Wanda.
tinybook Công Nghệ Thông Tin








Chat