Geek Daily EP3 : Bionic Eye กับความหวังใหม่ของผู้พิการทางสายตาให้กลับมามองเห็นได้อีกครั้ง

By tharadhol in Geek Daily, Podcast

การมองเห็นเป็นครั้งแรกของ Bernardeta Gómez ผู้ซึ่งตาบอดมาเป็นเวลา 16 ปีแล้ว เป็นสุดยอดของการวิจัยหลายทศวรรษโดย Eduardo Fernandez ผู้อำนวยการด้านระบบประสาทที่มหาวิทยาลัย Miguel Hernandez ใน Elche ประเทศสเปน 

เป้าหมายของเขาเป็นสิ่งที่ยิ่งใหญ่มาก ๆ นั่นก็คือกลุ่มผู้คนตาบอด 36 ล้านคนทั่วโลกที่ต้องการกลับมามองเห็นอีกครั้ง วิธีการของ Fernandez นั้นน่าตื่นเต้นเป็นพิเศษเพราะเป็นการลัดเชื่อมสมองส่วนการมองเห็นเข้าสู่คอมพิวเตอร์โดยตรง

เลือกฟังกันได้เลยนะครับ อย่าลืมกด Follow ติดตาม PodCast ช่อง Geek Forever’s Podcast ของผมกันด้วยนะครับ

🎧 ฟังผ่าน Podbean : 
https://bit.ly/30Hqbmh

🎧 ฟังผ่าน Apple Podcast :
https://apple.co/2lEqPPg

🎧 ฟังผ่าน Google Podcast : 
https://bit.ly/2UDvsHq

🎧 ฟังผ่าน Spotify : 
https://spoti.fi/3e9aY1f

🎧 ฟังผ่าน Youtube : 
https://youtu.be/W4PIPmN70GY

References : https://www.technologyreview.com/2020/02/06/844908/a-new-implant-for-blind-people-jacks-directly-into-the-brain

เมื่อ AI สามารถสร้างชุดความคิดของมนุษย์ขึ้นใหม่จากคลื่นสมองได้แบบเรียลไทม์

By tharadhol in AI & Robot, Healthcare

นักวิจัยจาก บริษัท ของรัสเซีย Neurobotics และสถาบันฟิสิกส์และเทคโนโลยีแห่งมอสโกได้ค้นพบวิธีการแสดงภาพสมองของคน ๆ หนึ่ง โดยเลียนแบบสิ่งที่พวกเขาสังเกตเห็นได้แบบเรียลไทม์ 

ซึ่งสิ่งนี้จะช่วยในการสร้างอุปกรณ์การฟื้นฟูสมรรถภาพหลังการผ่าตัดที่ควบคุมโดยสัญญาณสมอง ทีมนักวิจัยได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยลงบน bioRxiv และโพสต์วิดีโอออนไลน์โดยแสดงระบบ “อ่านใจ” ได้สำเร็จ

ในการพัฒนาอุปกรณ์ที่ควบคุมโดยสมอง และวิธีการรักษาโรคทางปัญญาและการฟื้นฟูสมรรถภาพหลังการทำ neurobiologists ซึ่งต้องมีความเข้าใจว่าสมองเข้ารหัสข้อมูลอย่างไร สิ่งสำคัญคือการศึกษากิจกรรมสมองของผู้คนที่รับรู้ข้อมูลภาพ ตัวอย่างเช่น ขณะพวกเขากำลังดูวิดีโอ เป็นต้น

โซลูชันที่มีอยู่สำหรับการแยกภาพที่สังเกตได้จากสัญญาณสมองนั้นอาจใช้คลื่น MRI หรือวิเคราะห์สัญญาณที่ได้รับผ่านการปลูกถ่ายโดยตรงจากเซลล์ประสาท ทั้งสองวิธีมีการใช้งานที่ค่อนข้าง จำกัด ในการปฏิบัติทางคลินิกและในชีวิตประจำวัน

โดยอินเตอร์เฟซคอมพิวเตอร์กับสมองที่พัฒนาโดย MIPT และNeurobotics อาศัย เทคโนโลยี Neural Network และสัญญาณ EEG ซึ่งเป็นเทคนิคในการบันทึกคลื่นสมองผ่านขั้วไฟฟ้าที่วางไว้บนหนังศีรษะ โดยการวิเคราะห์กิจกรรมของสมองระบบจะสร้างภาพที่เห็นโดยบุคคลผ่านข้อมูล EEG แบบเรียลไทม์

การสร้างภาพจากสมองได้แบบเรียลไทม์
การสร้างภาพจากสมองได้แบบเรียลไทม์

“ เรากำลังทำงานในโครงการ Assistive Technologies ของ Neuronet ใน National Technology Initiative ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ส่วนต่อประสานระหว่างคอมพิวเตอร์และสมองที่ช่วยให้ผู้ป่วยหลังการผ่าตัดใช้ในการควบคุมแขน เพื่อการฟื้นฟูระบบประสาท หรือผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต  

เป้าหมายสูงสุดคือการเพิ่มความแม่นยำของการควบคุมระบบประสาทสำหรับบุคคลที่มีสุขภาพดีเช่นเดียวกัน” Vladimir Konyshev หัวหน้าห้องปฏิบัติการ Neurorobotics ที่ MIPT กล่าว

ในส่วนแรกของการทดลองนักประสาทวิทยาได้ขอให้อาสาสมัครที่มีสุขภาพดีชม 20 นาทีของวิดีโอ YouTube  โดยทีมนักวิจัยได้เลือกวิดีโอ 5 หมวดหมู่ : รูปที่เป็นแบบนามธรรม น้ำตก ใบหน้ามนุษย์ กลไกการเคลื่อนไหว และกีฬาแข่งรถ 

จากการวิเคราะห์ข้อมูล EEG นักวิจัยแสดงให้เห็นว่ารูปแบบคลื่นสมองนั้นแตกต่างกันสำหรับวิดีโอแต่ละประเภท สิ่งนี้ทำให้ทีมวิเคราะห์การตอบสนองของสมองต่อวิดีโอได้แบบเรียลไทม์

ในขั้นตอนที่สองของการทดสอบจะมีการสุ่มหมวดหมู่สามหมวดหมู่จากหมวดหมู่เดิมทั้ง 5 หมวดหมู่ นักวิจัยได้พัฒนาโครงข่ายประสาทเทียม (Neural Network) สองเครือข่าย หนึ่งสำหรับสร้างภาพเฉพาะหมวดหมู่แบบสุ่มจาก “สัญญาณรบกวน” และอีกรูปแบบหนึ่งสำหรับสร้าง “เสียงรบกวน” ที่คล้ายกันจาก EEG จากนั้นทีมได้ทำการ Training ผ่าน Neural Network ให้ทำงานร่วมกันในลักษณะที่เปลี่ยนสัญญาณ EEG ให้เป็นภาพจริงคล้ายกับที่ผู้ทดสอบกำลังเฝ้าสังเกต

ลกอริทึมการทำงานของระบบสมองและคอมพิวเตอร์ (BCI) เครดิต: Anatoly Bobe / Neurobotics และ@tsarcyanide / MIPT Press Office
ลกอริทึมการทำงานของระบบสมองและคอมพิวเตอร์ (BCI) เครดิต: Anatoly Bobe / Neurobotics และ@tsarcyanide / MIPT Press Office

ในการทดสอบความสามารถของระบบในการมองเห็นการทำงานของสมอง ผู้เข้าร่วมจะถูกแสดงวิดีโอที่มองไม่เห็นจากหมวดหมู่เดียวกันก่อนหน้านี้ ซึ่งขณะที่พวกเขาดู ข้อมูล EEGs จะถูกบันทึกและส่งไปยังเครือข่ายประสาท ระบบผ่านการทดสอบและสามารถสร้างภาพที่น่าเชื่อถือซึ่งสามารถแบ่งได้อย่างง่ายดายอย่างที่เราเห็นในรูปข้างล่าง

แต่ละคู่นำเสนอเฟรมจากวิดีโอที่ดูโดยผู้ทดสอบและภาพที่สร้างขึ้นโดยเครือข่ายประสาทเทียม เครดิต: Grigory Rashkov / Neurobotics
แต่ละคู่นำเสนอเฟรมจากวิดีโอที่ดูโดยผู้ทดสอบและภาพที่สร้างขึ้นโดยเครือข่ายประสาทเทียม เครดิต: Grigory Rashkov / Neurobotics

“ อิเลคโทรนิคฮาโลแกรม คือ ชุดของสัญญาณสมองที่บันทึกจากคลื่นสมอง นักวิจัยเคยคิดว่าการศึกษากระบวนการทางสมองผ่าน EEG นั้นเหมือนกับการหาโครงสร้างภายในของเครื่องจักรไอน้ำโดยการวิเคราะห์ควันที่ตกค้างจากรถไฟไอน้ำ”  Grigory Rashkov ผู้ร่วมเขียนบทความวิจัยจาก MIPT และโปรแกรมเมอร์ที่ Neurobotics “เราไม่ได้คาดหวังว่าจะมีข้อมูลเพียงพอที่จะสร้างภาพที่บุคคลสังเกตได้ แต่มันกลับกลายเป็นว่าเป็นไปได้ดีทีเดียว”

“ ยิ่งไปกว่านั้นเราสามารถใช้สิ่งนี้เป็นพื้นฐานสำหรับอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์กับสมองได้แบบเรียลไทม์ ภายใต้เทคโนโลยียุคปัจจุบัน อินเทอร์เฟซสำหรับระบบประสาทที่สร้างโดย Elon Musk เผชิญกับความท้าทายของการผ่าตัดที่ซับซ้อนและการเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็วเนื่องจากกระบวนการทางธรรมชาติ

ทีมนักวิจัยหวังว่าในที่สุดเราจะสามารถออกแบบส่วนต่อประสานประสาทราคาไม่แพงซึ่งไม่ต้องใช้การฝังแบบผ่าตัดเข้าไปในสมองจริง ๆ ” นักวิจัยกล่าวเสริม

เราได้เห็นเทคโนโลยี ที่มีการเชื่อมต่อสมองเข้ากับคอมพิวเตอร์ (Brain Machine Interface) ที่มีการวิจัยเรื่องราวเหล่านี้เป็นจำนวนมากในช่วงปีที่ผ่านมา ซึ่งรวมถึงโครงการ NeuralLink ของ Elon Musk ด้วยเช่นกัน

เช่นเดียวกับเทคโนโลยี Brain Machine Interface เทคโนโยโลยีอย่างที่เราเห็นในบทความนี้ นั้นก็ใช้รูปแบบคล้าย ๆ กัน ซึ่งมุ่งเน้นไปที่ส่วนต่อประสานระหว่างคอมพิวเตอร์และสมองที่ช่วยให้ผู้ป่วยหลังการผ่าตัดใช้ในการควบคุมแขน เพื่อการฟื้นฟูระบบประสาท หรือผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต  

ซึ่งผมก็เชื่อว่า เราจะเห็นเทคโนโลยีเหล่านี้ ที่กำลังก้าวหน้าไปอย่างรวดเร็ว สามารถช่วยเหลือผู้ป่วยที่มีปัญหากับอวัยวะต่าง ๆ ของพวกเขาไม่ว่าจะเป็นดวงตา แขนขา ที่พิการ หรือ อื่น ๆ ได้อีกมากมายในอนาคตอย่างแน่นอนครับ

References : https://mipt.ru/english/news/neural_network_reconstructs_human_thoughts_from_brain_waves_in_real_time

Computer Chips กับการขับเคลื่อนโดยเซลล์ประสาทของมนุษย์

By tharadhol in AI & Robot, Sci & Tech, Startup

บริษัท Startup จากประเทศออสเตรเลีย Cortical Labs ได้คิดค้นการสร้างชิปคอมพิวเตอร์ที่ใช้เซลล์ชีวภาพที่สกัดจากหนูและเซลล์ประสาทของมนุษย์

เป้าหมายคือการลดปริมาณของระบบปัญญาประดิษฐ์ในปัจจุบันที่ต้องใช้พลังงานอย่างมากโดยการเลียนแบบสมองของมนุษย์

ตามประกาศของ Cortical Labs บริษัท กำลังวางแผนที่จะ “สร้างเทคโนโลยีที่ควบคุมพลังของชีววิทยาสังเคราะห์และศักยภาพของสมองมนุษย์” เพื่อสร้าง “new class” ของ AI ที่สามารถที่จะแก้ไข “ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของสังคมมนุษย์”

เซลล์ประสาทของหนูนั้นสกัดมาจากตัวอ่อน แต่ส่วนของเซลล์จากมนุษย์จะถูกสร้างขึ้นโดยการเปลี่ยนเซลล์ผิวหนังให้กลายเป็นเซลล์ต้นกำเนิดและสุดท้ายทำให้กลายเป็นเซลล์ประสาท

ความคิดในการใช้เซลล์ประสาทชีวภาพกับคอมพิวเตอร์ ไม่ใช่เรื่องใหม่ การประกาศของ Cortical Labs นั้นเกิดขึ้นหนึ่งสัปดาห์หลังจากกลุ่มนักวิจัยชาวยุโรปสามารถเปิดใช้งาน Neural Network ที่ทำงานได้ ซึ่งช่วยให้เซลล์สมองที่ใช้สารชีวภาพและซิลิกอนสื่อสารกันผ่านทางระบบอินเทอร์เน็ต

นักวิจัยของ MIT ได้พยายามใช้แบคทีเรียโดยไม่ใช่เซลล์ประสาทเพื่อสร้างระบบคอมพิวเตอร์ในปี 2016

ณ ตอนนี้สมองขนาดเล็กของ Cortical มีพลังการประมวลผลน้อยกว่าสมองแมลงปอ บริษัท กำลังมองหาชิปที่ขับเคลื่อนด้วยเซลล์ประสาทของหนู เพื่อให้สามารถเล่นเกม “Pong” ได้

Hon Weng Chong ซีอีโอ ของบริษัท กล่าวกับ Fortune.com ว่า พวกเขาได้พยายามเดินตามรอยเส้นทางของ บริษัท AI DeepMind ซึ่งใช้เกมเพื่อทดสอบพลังของ อัลกอริทึม AI

“สิ่งที่เรากำลังพยายามที่จะทำคือการแสดงให้เห็นว่าเราสามารถสร้างรูปร่างลักษณะการทำงานของเซลล์ประสาทเหล่านี้มาใช้ในการประมวลผลทางคอมพิวเตอร์ได้” Hon Weng Chong บอกกับ Fortune.com

ต้องบอกว่าเรื่องราวเหล่านี้ ในเรื่องการใช้เซลล์ประสาท ไม่ว่าจากสัตว์ หรือ มนุษย์ เพื่อมาช่วยเหลือในการประมวลผลข้อมูลทางคอมพิวเตอร์นั้น คงไม่ใช่เรื่องเพ้อฝันในนวนิยายอีกต่อไป หลังจากเราได้เห็นงานวิจัยเหล่านี้ออกมาอย่างต่อเนื่อง

ซึ่งจากบทความนี้ ก็เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งที่แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าในงานวิจัยด้านดังกล่าว ณ ปัจจุบัน ที่กำลังพัฒนาไปมาก ๆ ซึ่งจากบทความนั้น ก็ได้เริ่มนำมาทดสอบกับเกมส์อย่าง Pong ที่เป็นเกมส์ Basic ที่มนุษย์เล่นกัน ถือเป็นก้าวแรกที่สำคัญมาก ๆ สำหรับเทคโนโลยีนี้นั่นเองครับผม

References : https://fortune.com/2020/03/30/startup-human-neurons-computer-chips/ https://www.techtimes.com/articles/248478/20200331/real-human-neurons-as-basis-of-new-computer-chips-are-being-built-by-this-start-up-company.htm

DARPA กำลังใช้คลื่นสมองของนักเล่นเกมเพื่อฝึกฝนหุ่นยนต์นักรบ

By tharadhol in AI & Robot, Sci & Tech

ทีมนักวิจัยด้านปัญญาประดิษฐ์ที่มหาวิทยาลัยบัฟฟาโลวางแผนที่จะศึกษาคลื่นสมองและการเคลื่อนไหวของดวงตานักเล่นเกมประมาณ 25 คน ในขณะที่พวกเขากำลังเล่นวิดีโอเกม

จากนั้นพวกเขาจะใช้ข้อมูลที่รวบรวมจากนักเล่นเกมเพื่อสร้าง AI ขั้นสูงเพื่อที่จะสามารถประสานการทำงานของกองยานยนต์ของหุ่นยนต์ AI ที่ใช้เทคโนโลยีการขับเคลื่อนแบบอัตโนมัติ

หน่วยงานวิจัยโครงการวิจัยขั้นสูงของกระทรวงกลาโหมสหรัฐหรือที่รู้จักกันดีในนาม DARPA ได้มอบเงินทุนจำนวน 316,000 เหรียญสหรัฐ ให้กับการศึกษาซึ่งนักวิจัย Souma Chowdhury นักวิจัยบอกกับทาง Digital Trends ว่างานวิจัยชิ้นนี้กำลังก้าวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็ว

ทีมยังต้องมีการรวบรวมข้อมูลนักเล่นเกม แต่นั่นก็ไม่ควรใช้เวลานานเกินไป นักวิจัยได้สร้างเกมวางแผนแบบเรียลไทม์สำหรับการศึกษาโดยใช้เวลาประมาณ 5 ถึง 10 นาที ในการเล่นแต่ละเกม ถ้านักเล่นเกมแต่ละคนเล่นได้ หกหรือเจ็ดเกม Chowdhury คาดว่าทีมงานของเขาจะมีข้อมูลมากพอที่จะฝึกอบรม AI ของพวกเขา

ท้ายที่สุดนักวิจัยหวังว่าจะได้ AI ที่สามารถเป็นแนวทางในการทำงานของกลุ่มหุ่นยนต์ 250 ตัวทั้งบนพื้นดินและในอากาศ ทำให้กองยานหุ่นยนต์ใหม่นี้ สามารถที่จะสำรวจสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถคาดเดาได้ด้วยตนเองในอนาคต

“ มนุษย์สามารถสร้างกลยุทธ์ที่ไม่เหมือนใครซึ่ง AI อาจไม่เคยเรียนรู้มาก่อน” Chowdhury กล่าวกับ Digital Trends“ สิ่งที่เราเห็นใน AI นั้นอยู่ในแอปพลิเคชั่นที่มีสภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างแน่นอน แต่ในแง่ของการให้เหตุผลเชิงบริบทในสภาพแวดล้อมจริง เพื่อทำสิ่งต่างๆ นั้น ยังอยู่ในช่วงตั้งไข่ เพียงเท่านั้น ยังต้องมีการเรียนรู้จากมนุษย์อีกเยอะมาก ๆ ”

ความคิดเห็นเพิ่มเติมจากผู้เขียน

เป็นอีกหนึ่งงานวิจัยที่น่าสนใจมาก ๆ สำหรับการนำ AI มาเรียนรู้จากผู้เล่นเกม แน่นอนว่าเรื่องทำนองนี้เคยสำเร็จมาแล้วอย่างยิ่งใหญ่ในเกมโกะ ที่ Alpha Go ที่เริ่มต้นก็เรียนรู้จากหมากกระดานของผู้เล่นทั่วโลกก่อนพัฒนาตัวเองจนสามารถเอาชนะแชมป์โลกได้สำเร็จ

เราจะเห็นได้ว่า เป็น Trend ที่ชัดเจนมาก ๆ ที่เรื่องของการรบในอนาคตนั้น AI และ หุ่นยนต์จะเข้ามามีบทบาทที่สำคัญอย่างแน่นอนหากเกิดสงครามใหญ่ขึ้นมาจริง ๆ ซึ่งเราจะเห็นการรบแบบใหม่ ที่มีประสิทธิภาพและความแม่นยำสูง แบบที่ไม่เคยเห็นมาก่อนในสงครามครั้งไหน ๆ ที่ผ่านมาอย่างแน่นอนครับ หากเกิดสงครามโลกครั้งที่ 3 ขึ้นมาจริง ๆ

References : https://www.digitaltrends.com/cool-tech/brain-training-future-swarm-robot-armies

Brain to Speech กับอุปกรณ์สุดล้ำที่เปลี่ยนความคิดเป็นคำพูด

By tharadhol in Healthcare, Sci & Tech

อุปกรณ์เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สมองใหม่จะถอดรหัสกิจกรรมของสมองเพื่อค้นหาว่ามีใครพยายามพูดอะไรและใช้ข้อมูลนั้นในการสังเคราะห์ประโยคแบบเต็มและเปลี่ยนเป็นเสียงให้ได้ยิน

อุปกรณ์นี้ยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบและการวิจัยยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่อุปกรณ์นี้เป็นอุปกรณ์แรกที่สร้างประโยคแบบเต็มรูปแบบในแบบที่คนอื่นเข้าใจได้โดยอ้างอิงจาก Scientific American -เป็นความหวังสำหรับผู้ที่ สูญเสียความสามารถในการสื่อสารจากการป่วยในโรคต่าง ๆ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโกอธิบายว่า อุปกรณ์เหล่านี้ที่พยายามแปลพฤติกรรมของสมองเป็นการพูดด้วยเสียงนั้นซับซ้อนเกินไปตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature

แต่พวกเขาใช้เทคโนโลยีของปัญญาประดิษฐ์เพื่อเชื่อมโยงสัญญาณที่สมองส่งไปยังผู้ใช้งานที่สอดคล้องกับคำศัพท์เฉพาะซึ่งท้ายที่สุดเป็นการจำลองพฤติกรรมของการสร้างคำที่ฟังดูสมจริง ในการทดสอบการทำงานอุปกรณ์สามารถสังเคราะห์เสียงพูดในขณะที่ผู้คนพูดคำอย่างเงียบ ๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

คนที่ได้ฟังประโยคจากเครื่องดังกล่าวนั้นยังเข้าใจผิดอย่างน้อยครึ่งหนึ่งของประโยคทั้งหมด แต่ถือว่าเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญของอุปกรณ์เหล่านี้

“สำหรับคนที่หูหนวก หรืออยู่ในสภาพที่ไม่สามารถสื่อสารได้นั้น ข้อผิดพลาดเล็ก ๆ น้อย ๆ เหล่านี้ยังพอที่จะรับได้” มหาวิทยาลัย Northwestern University neuroengineer Mark Slutzky ที่ได้ดำเนินโครงการที่คล้ายกันบอกกับทาง SCIAM “ เห็นได้ชัดว่าคุณสามารถ พูดอะไรก็ได้ที่คุณต้องการ แต่มันก็ยังดีกว่าการพิมพ์คำตัวอักษรทีละตัวซึ่งเป็นการสื่อสารที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน และเทคโนโลยีนี้กำลังมีความก้าวหน้าครั้งสำคัญสำหรับผู้ป่วยที่ไม่สามารถสื่อสารได้นั่นเอง”

References : https://www.scientificamerican.com/article/scientists-take-a-step-toward-decoding-speech-from-the-brain/ https://www.news-medical.net/news/20190425/Device-converts-brain-signals-into-speech-offers-hope-for-patients.aspx