Seda, mida inimene näeb, saab üha enam tema ajutegevuse põhjal rekonstrueerida. Iisraeli Weizmanni Teadusinstituudi teadlased on välja töötanud tehisintellekti mudeli Brain-IT, mis suudab aju fMRI-skaneeringutest genereerida pilte, mis on hämmastavalt lähedased vaadeldavale subjektile. Instituut ise nimetab seda uueks “mõtete lugemise” teaduseks.

Kuid see tehnoloogia ei loe mõtteid traditsioonilises mõttes. Brain-IT analüüsib inimeste ajutegevust piltide vaatamise ajal. Funktsionaalne magnetresonantstomograafia (fMRI) registreerib verevoolu ja hapnikuvarustuse muutusi erinevates ajupiirkondades, mille põhjal saab tuletada aktiivsuse mustreid.

Professor Michal Irani meeskond töötas välja meetodi, mis tuvastab funktsionaalselt sarnaseid piirkondi erinevates ajudes. Brain-IT määrab mõõdetud ajusignaalid ühistele funktsionaalsetele klastritele ja seejärel seob selle teabe tajutava pildi tunnustega. Seejärel genereerib difusioonimudel nende andmete põhjal visuaalse rekonstruktsiooni.

Ainult üks tund ajuandmeid veel

Oluline edasiminek seisneb kiiruses, millega Brain-IT-d saab uue inimese jaoks kohandada.

Varasemad meetodid nõudsid mõnikord kümneid tunde individuaalset aju skaneerimist. Teadlaste sõnul saavutab Brain-IT tulemusi, mis on võrreldavad varasemate mudelitega, mida treeniti umbes 40 tunni andmetega, kasutades vaid ühte tundi uue katsealuse fMRI-andmeid. Katsetes loodi äratuntavad rekonstruktsioonid isegi vaid 15 minuti andmetega.

Mudel ei püüa lihtsalt ära arvata, kas keegi vaatab näiteks inimest, looma või hoonet. See ühendab pildi sisu semantilise teabe struktuuriliste tunnustega, näiteks ruumilise paigutusega. Väidetavalt on Brain-IT varasematest meetoditest parem, eriti värvi, kompositsiooni ja detailide osas.

Protsess toimib ka teises suunas.

Eriti huvitav on see, et teadlased ei tõlgi ajutegevust ainult piltideks.

Meeskond töötab ka niinimetatud ajukooderiga, mis kasutab vastupidist lähenemisviisi: esitatakse pilt ja mudel püüab ennustada, milliseid aktiivsusmustreid see pilt inimese ajus käivitaks.

Irani sõnul tuvastas süsteem oma arenduse käigus 128 funktsionaalset piirkonda ehk klastrit, mis täidavad erinevate inimeste visuaalse teabe töötlemisel võrreldavaid ülesandeid – isegi kui nende täpne anatoomiline asukoht on inimeseti erinev.

See uuring ulatub kaugemale suurejoonelisest pildi rekonstrueerimisest. See võib anda uusi teadmisi selle kohta, kuidas erinevad inimajud visuaalset teavet töötlevad.

Nägemisest kuni tegeliku “mõtete lugemiseni”?

Brain-IT rekonstrueerib praegu peamiselt kujutisi, mida inimene tegelikult näeb. Seetõttu ei tohiks terminit “mõtete lugemine” segi ajada suvaliste mõtete vaba lugemisega.

Kuid arengusuund on tähelepanuväärne.

Teadlased tahavad minna kaugemale staatilistest piltidest. Tulevikus on mõeldavad meetodid keerukama visuaalse ja muu sensoorse teabe jaoks. See viib meid lähemale küsimusele, kas sarnased süsteemid suudaksid ühel päeval rekonstrueerida sisemisi mõtteid või muud vaimset sisu.

Weizmanni Instituut ise paigutab Brain-IT selgesõnaliselt pealkirja “Mõtete lugemise uus teadus” alla ja kirjeldab mudelit kui tehisintellekti, mis suudab ajutegevust “lugeda” ja inimese nägemust rekonstrueerida.

Meditsiinilised võimalused – aga ka uus privaatsuse piir

Selliste tehnoloogiate meditsiiniline kasu võib olla tohutu. Näiteks aju-arvuti liidesed võiksid aidata inimesi, kes raske halvatuse tõttu ei saa enam rääkida ega suhelda. Süsteemid, mis tõlgivad ajutegevust kõneks või muudeks signaalideks, on juba olemas.

Brain-IT näitab nüüd, kui kiiresti see areng edeneb: selle asemel, et iga inimese jaoks tohutu hulga isiklike ajuandmetega uus süsteem ehitada, püüab tehisintellekt ära tunda erinevate inimeste ajude ühiseid mustreid ja edastada need teadmised uutele inimestele.

Kuid see tõstatab ka tundliku pikaajalise küsimuse: kui privaatseks jäävad meie ajuandmed, kui tehisintellektist saab üha osavam arusaamade ja potentsiaalselt keerukama vaimse sisu tuletamine neist?

Brain-IT on veel kaugel võimest salaja inimese mõtteid lugeda. Praegused katsed nõuavad kvaliteetseid fMRI-skaneeringuid, mis tehakse suures magnetresonantstomograafia skanneris. Seetõttu on võimatu rääkida märkamatust “mõtteskannerist”.

Kuid uurimistöö suund on selge: tehisintellekt hakkab mõõdetavat ajutegevust üha täpsemalt teistele inimestele arusaadavaks teabeks tõlkima.

See, mis täna on ikka veel reaalselt vaadatud pildi rekonstruktsioon, võib seega olla vaid arengu algus, mis pikas perspektiivis puudutab inimkonna üht privaatsemat piiri: protsesse tema enda ajus.