BrainGPT verwandelt Gedanken in Text

Ein neuer Durchbruch in der Gedankenlese-Technologie

• Forschende des GrapheneX-UTS Human-centric Artificial Intelligence Centre der University of Technology Sydney haben einen neuen Durchbruch bei der „Gedankenlese“-Technologie bekannt gegeben.
• Die Studie konnte Gedanken in auf einem Bildschirm angezeigte Wörter umwandeln und gilt als wegweisender Versuch, rohe EEG-Wellen direkt in Sprache zu übersetzen.
• Bei der Übersetzung von Gehirnwellen in Text wurde ein diskretes Kodierungsverfahren eingeführt; die Integration mit großen Sprachmodellen eröffnet laut den Forschenden neue Perspektiven für Neurowissenschaften und KI.

Sprachübersetzung mithilfe von Gehirnwellen

• Während Teilnehmende still Texte lasen, projizierte ein KI-Modell namens DeWave Wörter auf den Bildschirm, wobei ausschließlich ihre Gehirnwellen als Eingabe dienten.
• Diese Technologie ist die einzige, die Gehirnsignale in Sprache übersetzen kann, ohne Zugang zu Gehirnimplantaten oder einem vollständigen MRT-Gerät zu benötigen.
• Im Vergleich zu früheren Technologien, die zusätzliche Eingaben wie Eye-Tracking-Software benötigten, kann diese neue Technik ohne solche Zusatzfunktionen eingesetzt werden.

Praxistauglichkeit und Komfort

• Nutzer müssen lediglich eine Kappe tragen, die die Gehirnaktivität per EEG aufzeichnet, was deutlich praktischer und bequemer ist als Eye-Tracker oder MRT-Geräte.
• Das Forschungsteam räumte ein, dass die Signale etwas verrauschter sind als Informationen aus Implantaten, erklärte jedoch, dass die Technik in den Tests ziemlich gut abgeschnitten habe.
• Bei der mit dem BLEU-Algorithmus gemessenen Genauigkeit erreichte die Technologie einen Wert von etwa 0,4.

Potenzial zur Verbesserung der Genauigkeit

• Das Modell ist besser darin, Verben korrekt zuzuordnen, neigt bei Nomen jedoch dazu, Synonympaare zu bevorzugen, etwa „Mann“ statt „Autor“.
• Die Forschenden vermuten, dass semantisch ähnliche Wörter bei der Verarbeitung im Gehirn ähnliche Gehirnwellenmuster erzeugen können.
• Das Team glaubt, die Genauigkeit auf 0,9 steigern zu können, was in etwa dem Niveau traditioneller Sprachübersetzungsprogramme entspricht.
• Die Forschenden führten den Versuch mit 29 Teilnehmenden durch, deutlich mehr als bei Tests anderer Dekodierungstechnologien.

Meinung von GN⁺

• Diese Technologie stellt einen erstaunlichen Fortschritt dar, da sie menschliche Gedanken über Gehirnwellen direkt in Sprache übersetzt.
• Die Zugänglichkeit, da sie ohne Gehirnimplantate oder komplexe Maschinen allein mit einer EEG-Kappe genutzt werden kann, macht diese Technologie besonders innovativ.
• Künftig könnte diese Technik Menschen mit Kommunikationsstörungen stark helfen und das Potenzial haben, die Interaktion zwischen Mensch und Maschine auf eine neue Ebene zu heben.

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Die Forschung zu Gehirn-Computer-Schnittstellen (BCI) konzentriert sich hauptsächlich darauf, gelähmten Patientinnen und Patienten die Kommunikation wieder zu ermöglichen.

  • EEG liefert kein ausreichend gutes Signal-Rausch-Verhältnis, um hohe Kommunikationsraten zu unterstützen, da das elektrische Feld des Gehirns außerhalb des Schädels aufgrund physikalischer Grenzen abgeschwächt wird.
  • Kommerzielle "Gedankenlese"-Spielzeuge funktionieren in Wirklichkeit auf Basis von Signalmustern der Kopf- und Augenmuskulatur.
  • Implantierte Elektroden liefern bessere Signale, benötigen aber noch viele Verbesserungen, bevor sie kommerziell praktikabel sind. Die Signalqualität nimmt nach einigen Monaten ab, weil das Gehirn Narbengewebe um die Elektroden bildet, und eine Gehirnoperation ist offensichtlich riskant.
  • Da für Tests an Menschen eine staatliche Genehmigung erforderlich ist, sind die Iterationszyklen sehr langsam.
  • Wenn man einem gelähmten Freund helfen wollte, würde man sich auf Eye-Tracking-Technologie konzentrieren, falls er nur noch die Augen bewegen kann.

• Es ist nicht das erste Verfahren, das Gehirnsignale in Sprache übersetzen kann, aber das einzige, das weder ein Hirnimplantat noch Zugang zu einem vollständigen MRT-Gerät erfordert.

  • Ich frage mich, ob eine Zeit kommen wird, in der man den Menschen sagen muss, sie sollten vernünftigerweise nicht erwarten, dass ihre Gedanken in der Öffentlichkeit privat bleiben, sobald die Sensortechnik gut genug ist, sodass man nicht einmal mehr eine Mütze tragen muss.

• Diese Technik könnte auch bei der Selbstreflexion helfen.

  • Man könnte die eigenen Denkmuster von außen analysieren, die Wirksamkeit von Lernmethoden untersuchen, objektiv feststellen, wann die Konzentration am höchsten oder niedrigsten ist, und genau erkennen, wann ängstliche Gedanken beginnen und wodurch sie ausgelöst werden.
  • fMRT kann als gehirnscannender Lügendetektor eingesetzt werden, aber es gibt viele Zweifel an seiner Legitimität.

• DARPAs Projekt "Silent Talk" wurde vor 14 Jahren gestartet und hatte zum Ziel, durch die Analyse neuronaler Signale eine Kommunikation zwischen Nutzern im Kampf ohne verbale Verständigung zu ermöglichen.

• Diese Technik könnte Schlaganfallpatienten helfen, könnte aber auch ungefilterte Gedanken nach außen tragen, was problematisch sein könnte.

• Mit EEG Gedanken vorherzusagen ist, als wollte man anhand der Wolken über Mumbai die Wolken über Austin vorhersagen. Die elektrischen Signale einzelner Neuronen gehen in großskaligen Schwingungen unter und werden durch die Schichten aus Knochen, Muskeln und Gewebe zwischen Gehirn und Gerät zusätzlich verwischt. Die Bitrate liegt bei 1 Bit pro Sekunde und ist damit für die meisten Anwendungsfälle völlig unzureichend.

• In der Basisversion dieses Modells gibt es einen Bug im Code, der die Benchmark-Ergebnisse aufgebläht hat; das Problem wird derzeit untersucht.

• Ich frage mich, ob auch nichtsprachliche Gedanken funktionieren könnten. Zum Beispiel könnte man auf Grundlage von Signaldatensätzen aus Alltagsaktivitäten die Gedanken oder Träume eines Hundes erkennen.

• Abgesehen von all den schrecklichen Implikationen könnte diese Technik etwas sehr Cooles ermöglichen: bidirektionale mentale Kommunikation.

  • Man denkt sich eine Nachricht aus und denkt "senden", dann könnte man die Antwort über Earbuds hören. Mit Voice-Cloning-Technologie könnte die Nachricht mit der Stimme des Absenders ankommen. Für Außenstehende wäre das vollkommen still und unsichtbar.