L’intelligenza artificiale ora può leggere i pensieri e tradurli in frasi scritte: la nuova ricerca
Nuova "magia" dell'intelligenza artificiale: presentato per la prima volta un sistema portatile e non invasivo per la traduzione di pensieri in testi scritti. Ecco di cosa si tratta nel dettaglio.
Il nuovo sistema portatile e non invasivo per la lettura dei pensieri
ACS Publications
L'intelligenza artificiale raggiunge risultati sempre più impressionanti, sfidando limiti finora inesplorati. Grazie a questo, i ricercatori hanno messo a punto un progetto sorprendente. Si tratta di un sistema non invasivo e portatile capace di leggere la mente, traducendo i pensieri in parole scritte: un'assoluta innovazione, presentata per la prima volta dal team della GrapheneX-UTS Human-centric Artificial Intelligence Center presso l'University of Technology Sydney (UTS), Australia. Questa tecnologia non solo è di altissimo livello e di forte impatto nel campo dell'innovazione, ma è in grado di aiutare coloro che non hanno o hanno perso l'uso della parola in seguito a malattie, traumi, paralisi o ictus.
Il nuovo sistema può quindi favorire e agevolare la comunicazione per i soggetti con questa disabilità, ma non solo: permette anche una comunicazione ininterrotta uomo-macchina, alla stregua di un braccio robotico. Durante la Conferenza NeurIPS, il prestigioso evento annuale durante il quale vengono presentate le ricerche più importanti nel settore dell'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico a livello globale, svoltosi a New Orleans, Louisiana, USA, il progetto è stato scelto come studio di eccellenza. A seguire la ricerca è stato il professor Chin-Teng Lin, direttore del Centro HAI GrapheneX-UTS, in collaborazione con il primo autore Yiqun Duan e con il dottorando Jinzhou Zhou della Facoltà di Scienze dell'UTS Ingegneria e informatica.
L’intelligenza artificiale traduce i pensieri in parole scritte, ecco come
Thomas Do/Youtube screenshot
Durante lo studio, ai ventinove partecipanti coinvolti è stato chiesto di leggere alcuni testi in silenzio. Durante l'attività individuale, indossavano un casco in grado di registrare, tramite l'elettroencefalogramma, l'attività elettrica cerebrale attraverso il cuoio capelluto. Il modello di AI sviluppato dai ricercatori, DeWave, ha tradotto le onde EEG in parole o frasi. Il professor Lin ha dichiarato: "Questa ricerca rappresenta uno sforzo pionieristico nella traduzione delle onde EEG grezze direttamente nel linguaggio, segnando un passo avanti significativo nel campo. È la prima a incorporare tecniche di codifica discreta nel processo di traduzione dal cervello al testo, introducendo un approccio innovativo alla decodifica neurale. L'integrazione con ampi modelli linguistici sta aprendo anche nuove frontiere nelle neuroscienze e nell'intelligenza artificiale."
Questo sistema, infatti, raggiunge il suo scopo senza essere invasivo: le tecnologie precedenti necessitavano di interventi chirurgici e l'impianto di elettrodi nel cervello o l'utilizzo di una risonanza magnetica per la scansione, con conseguenti costi molto elevati e difficoltà pratiche. Inoltre, queste tecniche hanno bisogno di ulteriori input come il tracciamento oculare per riuscire a tradurre i segnali cerebrali in linguaggio, rendendo il tutto ancora meno gestibile nel quotidiano. I segnali EEG pervenuti mediante una cuffia, piuttosto che da elettrodi impiantati, risultano più forti e rumorosi, ma la traduzione ha rivelato prestazioni soddisfacenti.
Duan ha spiegato che "Il modello è più abile nell'associare i verbi che i sostantivi. Tuttavia, quando si tratta di nomi, abbiamo notato una tendenza verso coppie di sinonimi piuttosto che traduzioni precise, come 'l'uomo' invece di 'l'autore'. Pensiamo che questo avvenga perché, quando il cervello elabora queste parole, termini semanticamente simili potrebbero produrre modelli di onde cerebrali simili. Nonostante le sfide, il nostro modello produce risultati significativi, allineando le parole chiave e formando strutture di frasi simili."
Traduzione di pensieri in testi con l'AI: qual è il livello di precisione?
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La precisione della traduzione è intorno al 40% su BLEU-1, una scala di valutazione compresa tra zero e uno che confronta la somiglianza del testo tradotto con altre traduzioni di qualità elevata. L'obiettivo dei ricercatori è quello di raggiungere una percentuale del 90%, simile ai programmi di traduzione linguistica e di riconoscimento vocale. La ricerca è stata svolta sulle fondamenta della precedente, durante la quale la UTS, in collaborazione con l'Australian Defence Force, ha sviluppato un'interfaccia cervello-computer che, tramite le onde cerebrali, guidava e controllava un robot quadrupede.
I sensori non invasivi sviluppati per questo nuovo sistema di lettura del pensiero si basano su grafene epitessiale con micomodelli, ovvero una forma di carbonio dello spessore di un atomo e soprannominato "materiale meraviglioso". Si tratta di un eccellente conduttore di calore e di elettricità, per questo motivo si rende perfetto per la misurazione dell'attività elettrica corticale. "La sua natura molto sottile, combinata con elevata conduttività elettrica, biocompatibilità, resistenza alla corrosione e stabilità nel sudore, sono tutte caratteristiche molto interessanti per l'uso come sensori per interfacce neurali sia invasive che non invasive."
Il dispositivo dispone di un microcontrollore Cortex-M4 e trasmette i suoi segnali campionati ad alta risoluzione a 24 bit, raccolti da un massimo di 64 canali. L'uso di LLM, large language model, permette di individuare la parola successiva più coerente in base al pensiero sviluppato fino a un dato momento. Dunque, l'intelligenza artificiale è ora in grado di leggere la mente: quale sarà la prossima sorprendente frontiera?
