Tomáš Novák
V polovině roku 2019 mnoho obyčejných lidí slyšeli o BCI poprvé, Rozhraní Brain Computer (“Rozhraní mozek-počítač” v italštině). Stalo se tak, když Elon Musk, nyní velmi slavný podnikatel v čele automobilky Tesla a tvůrce, mimo jiné, PayPal, představil první výsledky studií BCI provedených jednou z jeho společností, Neuralink: systém založený na na elektrodách z implantátu v mozku, aby se ve skutečnosti vytvořilo rozhraní mozek-počítač.
Ale věda pracuje na BCI téměř čtyřicet let a existuje několik BCI již připravených a fungujících, i když nejsou tak sofistikované jako Elon Musk. Co je ale Brain Computer Interface v praxi? A proč nabývá stále většího významu? Pojďme to společně zjistit.
BCI, co to je
Pod zkratkou BCI je zahrnuto několik technologie, které umožňují počítači „číst myšlenky“. To znamená, že převádí elektrické impulsy přenášené neurony lidského mozku na vstup pro počítač. Hlavním účelem, pro který byly BCI vyvinuty, je umožnit těžce postiženým lidem komunikovat s vnějším světem nebo obnovit část normálních funkcí těla. Muskův vlastní Neuralink tvrdí, že jeho účelem je přesně toto: umožnit ochrnutým lidem pohybovat končetinou “obcházením” poškození neuronů která brání jeho mozku v komunikaci s částí těla.
Obvykle BCI funguje ve třech krok: zachycení a digitalizace mozkového signálu, zpracování informací a provedení příkazu požadovaného mozkem. Každá z těchto tří fází může být provedena různými způsoby, ale v té druhé vždy přijde na řadu spousta matematiky a nějaký algoritmus umělé inteligence a/nebo strojové učení.
Brain Computer Inferface: Vezměme si příklad
Kromě futuristického BCI Elona Muska, který kromě experimentální fáze zatím neexistuje, Existuje více než jedno rozhraní mozek-počítač, která skutečně fungují. Určitě jste v televizi nebo v kině alespoň jednou viděli ty složité stroje, které umožňují vážně nemocným pacientům s amyotrofickou laterální sklerózou (ALS, nazývaná také Lou Gehrigova choroba), kteří jsou nyní prakticky imobilní, komunikovat s ostatními „diktováním“. “Některá slova s mozkem. Tyto stroje jsou založeny na elektroencefalografii (EEG), tzn zachycují elektrickou aktivitu mozku a převádějí ji do písmenkteré se pak zapíší na obrazovku.
Mezi těmito stroji jsou např.speller steady-state visual evoked potential“(SSVEP), schopný interpretovat až 40 různých znaků záznamem frekvencí mezi 8 Hz a 15,8 Hz, s přírůstky po 0,2 Hz. Pacient čte písmeno na obrazovce, které chce nadiktovat stroji, mozek následně produkuje elektrickou aktivitu to způsobí frekvenci, kterou zachytí SSVEP, který ji rozpozná a přiřadí ke správnému písmenu a později ji, podle opačného postupu, dokáže zobrazit na videu.
Nejnovější vývoj této technologie používají strojové učení lépe a rychleji interpretovat mozkovou aktivitu a poskytují rychlejší a přesnější výsledek.
Zaseknout mozek?
To vše je velmi krásné a je to něco, co nám umožňuje pochopit jak moc může věda a technika skutečně zlepšit život každého člověka, kromě chytrých telefonů, chytrých televizorů, domácí automatizace a digitální zábavy. Ale zároveň nás nutí ptát se, jak jsou tyto stroje bezpečné. Jinými slovy: je to možné zaseknout BCI? A pokud ano, jaká jsou rizika?
Odpověď na první otázku je bohužel ano: je to možné zaseknout rozhraní mozek-počítač prokázali někteří čínští vědci, kteří publikovali článek s názvem „Drobný šum může způsobit, že rozhraní mozek-počítač na bázi EEG vydá hláskovací výstup cokoli“, malý elektromagnetický šum může změnit výstup jednoho pravopisec (tedy “překladač” nervových impulsů do písmen) na základě elektroencefalografie.
Podle těchto vědců je možné zavést velmi mírné poruchy, které nejsou strojem rozpoznány jako chyba, ale naopak jsou interpretovány jako správný signál, a proto zpracovány algoritmem umělé inteligence BCI. Tímto způsobem ve skutečnosti je to možné zaseknout BCI nutí lidi věřit, že pacient nadiktoval stroji věci, které se liší od toho, co si skutečně myslel. „Hra“ funguje jak s BCI typu P300, tak se zmíněnými SSVEPy.
Vědci však na to upozorňují jejich studie nemá za cíl znevažovat účinnost a užitečnost BCI ale naopak zvýrazněte jejich slabé stránky, aby byly překonány: “Chceme zdůraznit, že cílem této studie není poškodit BCI systémy založené na EEG, ale ukázat, že vážné útoky proti těmto strojům jsou možné. V našem budoucím výzkumu plánujeme vyvinout strategie obrany proti takovým útokům. Mezitím doufáme, že naše studie může upozornit více výzkumníků na bezpečnost BCI na bázi EEG“.
Od společnosti Cultur-e
