Rikos tapahtuu, ja siellä on todistaja. Sen sijaan, että piirrostaiteilija piirtäisi epäillyn muotokuvaan sanallisten kuvausten perusteella, poliisi kiinnittää todistajan EEG-laitteisiin. Todistajaa pyydetään kuvaamaan tekijä, ja EEG-tiedoista ilmestyvät kasvot.
Vaikka tämä skenaario esiintyy vain tieteiskirjallisuudessa, Toronto Scarborough'n yliopiston uusi tutkimus tuo sen askeleen lähemmäksi todellisuutta. Tutkijat ovat käyttäneet EEG-tietoja (”brainwaves”) rekonstruoidakseen kohteille osoitettujen kuvien kuvia. Toisin sanoen, he käyttävät EEG: tä tutkiaksesi mitä kohde näkee.
Onko se mieli käsittelyssä? Tällainen.
Kun näemme jotain, aivomme luovat mielenterveyden vaikutelman tai ”käsityksen” asiasta. Tutkimuksessa tutkijat kiinnittivät 13 henkilöä EEG-laitteisiin ja näyttivät heille kuvia ihmisten kasvoista. Koehenkilöt näkivät yhden onnellisen kasvon ja yhden neutraalin kasvon 70 eri henkilölle, yhteensä 140 kuvalle. Kukin kasvot välähti näytön poikki sekunnin murto-osan ajan. Tallennettua aivojen toimintaa, sekä yksilöllisiä tietoja että kaikkien henkilöiden aggregaattitietoja, käytettiin sitten kasvojen luomiseen koneoppimisen avulla. Rekonstruoituja kuvia verrattiin sitten alkuperäisiin kuviin. Kokonaistiedot tuottivat tarkempia tuloksia, mutta myös yksittäiset tiedot olivat tarkkoja kuin satunnainen sattuma.
Ennen tätä tutkijat olivat rekonstruoineet kuvia käyttämällä toiminnallisen magneettikuvantamisen (fMRI) tietoja. Osa tästä tutkimuksesta tehtiin Toronto Scarborough'n yliopistossa, samassa laboratoriossa. Muu viimeaikainen työ sisälsi elektrodien implantointia makakin aivoihin oppiakseen kuinka neuronit reagoivat apinoiden katsotessa kasvoja, mikä antaa tutkijoille paremman käsityksen siitä, kuinka ihmiset luovat kasvokuvia.
"Tämän tutkimuksen tekee erityiseksi se, että rekonstruointi ihmisillä tehtiin suhteellisen halvalla ja tavallisella työkalulla, kuten EEG", sanoo tekniikan kehittänyt UT Scarborough'n tutkijatohtori Dan Nemrodov. Tutkimus julkaistiin äskettäin eNeuro- lehdessä.
(Vasen) Koehenkilöille osoitetut kasvot, (Oikea) Kasvojen jälleenrakennukset AI: n avulla (Dan Nemrodov et al./Toronto Scarborough'n yliopisto) EEG pystyy vangitsemaan visuaaliset havainnot kehittyessään, Nemrodov sanoo, kun taas fMRI kaappaa aikaa paljon huonommin. Tutkijat pystyivät käyttämään EEG-tekniikkaa arvioidakseen, että aivojen tekemä näkemys kasvoista vie 170 millisekuntia (0, 17 sekuntia). Tiimi toivoo, että heidän menetelmäänsä voitaisiin käyttää fMRI-tekniikoiden rinnalla entistä tarkempien rekonstruktioiden tekemiseen.
Nemrodov korostaa, että tutkimuksen tekniikassa käytettiin havaittuja ärsykkeitä. Toisin sanoen se oli rekonstruoida sitä, mitä kohteet näkivät, ei sitä, mitä he ajattelivat.
Mutta joukkue tutkii nyt, voidaanko kuvia rekonstruoida muistista tai mielikuvituksesta.
”[Tämä] avaa lukuisia mahdollisuuksia oikeuslääketieteestä, kuten todistajien näkemien ihmisten ilmestymisen rekonstruoinnista aivojen signaalin perusteella, sanallisiin kommunikaatiotyyppeihin vammaisille kommunikaatiokyvylle, näiden järjestelmien integrointiin osina aivot-tietokone -rajapinnasta ammatti- ja viihdetarkoituksiin ”, Nemrodov sanoo.
Niille ihmisille, jotka eivät osaa puhua, tekniikka voisi mahdollisesti antaa heidän ilmaista itseään esittämällä kuvia siitä, mitä he havaitsevat, muistavat tai kuvittelevat. Epäilyttävät kuvat voivat teoriassa olla tarkempia. Tutkimus voisi mahdollisesti tuottaa myös ymmärrystä siitä, kuinka aivot näkevät kasvot, jotka saattavat auttaa synnynnäistä prosopagnosiaa, yleisesti nimellä kasvojen sokeus. Ihmiset, joilla on tämä tila, eivät pysty tunnistamaan kasvojaan, kuinka tuttujakin.
Tutkimuksen tieteiskirjallisuudesta huolimatta Nemrodovin mukaan meidän ei pitäisi olla huolissaan synkkästä, dystopiallisesta käytöstä.
"Ei ole juurikaan syytä olettaa, että pystymme lukemaan ihmisten mielen tahtoaan vastaan menetelmäämme käyttämällä", hän sanoo. "Jotta voimme tuottaa tarkkoja tuloksia, luotamme osallistujien yhteistyöhön kiinnitettäessä huomiota esitettyihin ärsykkeisiin."
Aivaskannausten käyttämisessä kuvien toistamiseen on eettisiä kysymyksiä, sanoo Kalifornian Berkeleyn yliopiston kognitiivinen neurotieteilijä Jack Gallant. Mutta nämä asiat eivät ole merkityksellisiä ennen kuin rajapinnat aivojen aaltojen dekoodaamiseksi ovat paljon edistyneempiä. Jotta kuvan rekonstruoinnista voidaan tehdä hyödyllinen työkalu kaikessa, tarvitsemme laitetta, joka on sekä kannettava että pystyy mittaamaan korkealla resoluutiolla, ottaen huomioon sekä tilan että ajalliset mitat.
"Emme tiedä, milloin tällaista laitetta olisi saatavana", Gallant sanoo. "Jos tietäisimme kuinka rakentaa tuon asian, me rakentaisi sen jo."
