23 Σεπ 2011

Όταν ο υπολογιστής «βλέπει» αυτό που βλέπεις

Όσοι αρέσκονται στην επιστημονική φαντασία θα έχουν ευχηθεί πολλές φορές οι εικόνες που βλέπουν στον κινηματογράφο και αυτά που διαβάζουν στα βιβλία να γίνουν πραγματικότητα. Τα αλματώδη βήματα της σύγχρονης επιστήμης έχουν πραγματοποιήσει ουκ ολίγες φορές τέτοιου είδους ευχές. Εικόνες που κάποτε ήταν εξωπραγματικές πλέον είναι κομμάτι της καθημερινότητάς μας, τουλάχιστον σε κάποιο βαθμό.

Μια νέα έρευνα  στον τομέα των γνωστικών νευροεπιστημών έρχεται να εξάψει εκ νέου τους πιο ευφάνταστους λάτρεις της τεχνολογίας. Ο λόγος για μία από τις πιο πρόσφατες έρευνες του  «Gallant Group» του Πανεπιστημίου του Berkley οι οποίοι κατάφεραν να αναδομήσουν οπτικά ερεθίσματα αξιοποιώντας την καταγεγραμμένη εγκεφαλική δραστηριότητα την ώρα που οι συμμετέχοντες έβλεπαν σύντομα βιντεο. Με άλλα λόγια, οι επιστήμονες προγραμμάτισαν έναν υπολογιστή να διαβάσει την εγκεφαλική δραστηριότητα στον ινιακό λοβό των συμμετεχόντων καθώς αυτοί έβλεπαν κάποια σύντομα βίντεο σε μια οθόνη. Αξιοποιώντας αυτή την καταγεγρραμμένη δραστηριότητα και μετά από αρκετή επεξεργασία ο υπολογιστής δημιούργησε ένα βίντεο το οποίο «πίστευε» ότι έβλεπαν οι συμμετέχοντες. Όπως θα δείτε και στο βίντεο που ακολουθεί, το βίντεο που δημιούργησε ο υπολογιστής είναι αρκετά κοντά στο πραγματικό βίντεο που έβλεπαν οι συμμετέχοντες, αν και σε καμμία περίπτωση δεν μπορεί να θεωρηθεί (ακόμη) λεπτομερές.

Η διαδικασία που ακολούθησαν οι επιστήμονες ήταν σχετικά απλή. Οι συμμετέχοντες κλήθηκαν να δουν κάποια σύντομα βίντεο, τα οποία απεικόνιζαν ανθρώπους, ζώα, αντικείμενα ή ήταν εντελώς αφηρημένα. Την στιγμή που έβλεπαν τα βίντεο η εγκεφαλική δραστηριότητα του ινιακού λοβού καταγραφόταν μέσω λειτουργικής απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού (fMRI) και ο υπολογιστής συσχέτιζε την δραστηριότητα με τα κάποια στοιχεία του βίντεο που έβλεπε ο συμμετέχοντας ανά πάσα στιγμή. Για παράδειγμα, ο υπολογιστής μάθαινε να συσχετίζει την δραστηριότητα στην περιοχή Α και Β με παρουσία φωτός και την δραστηριότητα στην περιοχή Γ και Δ με απουσία φωτός. Στη συνέχεια, δημιούργησαν έναν αλγόριθμο ο οποίος ανέλυε χιλιάδες τυχαία βίντεο από το YouTube (στα οποία δεν συμπεριλαμβάνονταν τα βίντεο που έβλεπαν οι συμμετέχοντες) και ο υπολογιστής «επέλεγε» αυτά που πίστευε ότι ταίριαζαν πιο πολύ με την εγκεφαλική δραστηριότητα που κατέγραψε προηγουμένως. Στη συνέχεια, τα συνέθετε όλα μαζί και παρουσίαζε το τελικό βίντεο. Ακολουθεί ένα παράδειγμα σύνθεσης βίντεο για τέσσερις διαφορετικούς συμμετέχοντες. Πάνω αριστερά βλέπετε το βίντεο που είδαν οι συμμετέχοντες και κάτω βλέπετε την επιλογή των τυχαίων βίντεο που ο υπολογιστής επέλεξε για να αναδομήσει το αρχικό βίντεο.

Η συγκεκριμένη έρευνα έχει βρεθεί στο επίκεντρο διάφορων τεχνολογικών sites στο διαδίκτυο (π.χ. Gizmodo) καθώς τα αποτελέσματά της θυμίζουν έντονα εικόνες από ταινίες επιστημονικής φαντασίας όπου «τρελοί επιστήμονες» καταφέρνουν να διαβάζουν τα όνειρα και τις σκέψεις των ανθρώπων χρησιμοποιώντας διάφορες συσκευές. Παρόλο που οι ερευνητές στην ιστοσελίδα τους αναφέρουν ξεκάθαρα πως τα αποτελέσματα της έρευνάς τους δεν σχετίζονται σε καμία περίπτωση με ανάγνωση της σκέψης και ονείρων, παρά μονάχα με την αναδόμηση -πολύπλοκων είναι η αλήθεια- οπτικών ερεθισμάτων, υπαινίσονται ανοιχτά πως αυτού του είδους η έρευνα είναι ένα πρώτο μικρό βήμα προς μια όλο και πιο λεπτομερή καταγραφή και ανάγνωση της εγκεφαλικής δραστηριότητας. Οι πρακτικές εφαρμογές μιας τέτοιας μελλοντικής τεχνολογίας είναι πάρα πολλές: βοήθεια σε ασθενείς που βρίσκονται σε κωματώδη κατάσταση ή αδυνατούν να επικοινωνήσουν με τον έξω κόσμο παρόλο που μπορούν να σκέφτονται και να φαντάζονται, ανάπτυξη καλύτερων εφαρμογών διεπαφής ανθρώπου-υπολογιστή με ανάλογη προώθηση της τεχνολογίας στο χώρο της βιομηχανίας ή της προσωπικής ψυχαγωγίας. Βεβαίως στις αρνητικές συνέπειες μιας τέτοιας τεχνολογίας θα είναι η ενίσχυση μιας κοινωνίας «Μεγάλου Αδερφού» όπου άτομα ή συλλογικότητες θα μπορούν νόμιμα ή παράνομα να καταγράφουν την εγκεγαλική μας δραστηριότητα και να βγάζουν συμπεράσματα για τα όσα σκεφτόμαστε ή φανταζόμαστε (π.χ. ανάπτυξη ανιχνευτή ψεύδους). Φυσικά βρισκόμαστε ακόμη αρκετά μακριά από την ανάπτυξη τέτοιων εφαρμογών, οπότε προς το παρόν μπορούμε να κοιμόμαστε ήσυχοι και να αντιστεκόμαστε στις υπερβολές των ΜΜΕ.

Εισαγωγική Φωτογραφία

Shinji Nishimoto, An T. Vu, Thomas Naselaris, Yuval Benjamini, Bin Yu & Jack L. Gallant

 Πηγές/Περισσότερες Πληροφορίες

Author: Δημήτρης Αγοραστός

Ψυχολόγος και κάτοχος μεταπτυχιακού διπλώματος στις νευροσυμπεριφορικές επιστήμες. Ολοκληρώνει το μεταπτυχιακό του στη Σχολική Ψυχολογία. Έχει ασχοληθεί ερευνητικά με θέματα όπως την έκφραση των ανθρωπίνων συναισθημάτων, την ενσυναίσθηση, την ανάπτυξη μαθησιακών διαταραχών και την διασύνδεση υπολογιστή-εγκεφάλου για τετραπληγικούς ασθενείς. Έχει ασχοληθεί επαγγελματικά και εθελοντικά με την ψυχοκοινωνική υποστήριξη ευάλωτων κοινωνικών ομάδων. Είναι ο διαχειριστής και ο κύριος αρθρογράφος του Ψυχολογείν.