Специалисты Калифорнийского университета в Беркли представили интерфейс, способный сканировать центры чтения визуальной информации и давать ответ, что конкретно видит человек в определенный момент времени. Утверждается, что подобные работы смогут приблизить ученых к возможности читать человеческий мозг, как открытую книгу, а это, в свою очередь, откроет возможности для создания совершенных устройств, способных распознавать мысли, чувства и даже намерения того или иного индивида. Сейчас эти цели кажутся фантастическими, однако специалисты утверждают, что в реальности подобные приборы могут появиться в ближайшие 15—20 лет и детектор лжи по сравнению с ними покажется невинной игрушкой.

В качестве функциональной основы аппаратно-программного комплекса американские биофизики применили технологию функционального магниторезонансного исследования мозга, уже активно применяемую во многих клиниках США. Суть ее в том, что во время процедуры с помощью магнитных полей создается объемная картина внутренних органов человека. Пациент ложится в камеру аппарата, и через несколько минут на мониторах можно увидеть картины не только строения его мозга, но и распространения даже слабых кровотоков внутри головы. Новизна работы ученых из Беркли состоит в том, что им удалось расшифровать механизм кровоснабжения определенных участков мозга и на основе этого построить логические программы, анализирующие активность тех или иных зон.

«Программы на основе искусственных нейросетей, получая информацию о кровотоке, производят сложные вычисления и способны диагностировать по изменениям кровоснабжения, какие зоны мозга работают в тот или иной момент, — рассказывает руководитель группы исследователей Джек Гэллант. — Изначально мы провели замеры деятельности мозга, сопоставляя его активность с представляемыми визуальными образами. А затем, сформировав целый банк данных, компьютер научился понимать, какие визуальные раздражители предстают перед человеком».

В процессе исследований нескольким испытуемым показывали карточки с рисунками цветов, зданий, автомобилей, девушек и т.д. Сначала программа «обучалась», приспосабливаясь к особенностям работы мозга конкретного участника эксперимента, ну а затем на втором этапе самостоятельно распознавала, что конкретно видит человек. Всего в процессе «обучения» компьютера участвовало 1750 картинок. В качестве же распознаваемых использовалось 120 карточек. И по итогам нескольких процедур вероятность правильного распознавания составила 92%. Эти результаты окрылили биофизиков, и спустя некоторое время они повторили опыт, усложнив задачу. На этот раз добровольцам, подключенным к аппаратно-программному комплексу, показывалось около 1 тыс. различных изображений. Компьютер не сплоховал и в этом случае, распознав подавляющее большинство картинок. Правда, достоверность несколько снизилась и составила 82%. Этот результат специалисты объяснили тем, что многие карточки имели пограничный смысл, то есть человек с широко расставленными руками мог быть воспринят за дерево. Между тем ученые уверены, что в скором времени они смогут повысить эффективность работы устройства до 98%.

«У каждого человека работа мозга сугубо индивидуальна, и ей присущи строго определенные паттерны, то есть свой рисунок биоритмов, вызываемых одним и тем же раздражителем, — рассказывает РБК daily научный сотрудник Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (ИВНД и НФ) РАН, доктор биологических наук Георгий Иваницкий. — Поэтому машина вынуждена приспосабливаться к каждому человеку. За счет чего и допускаются ошибки при неправильной настройке компьютера. Кроме того, у американцев анализируются вторичные признаки работы мозга, то есть кровоток, и это тоже сказывается на достоверности».

То есть лучше всего считывать работу нервной системы напрямую при помощи электроэнцефалографа, диагностирующего биоритмы мозга. Именно такие работы проводятся в ИВНД и НФ, а также в ряде других институтов мира, а создаваемые аппараты получили название Brain-Computer Interface (интерфейс мозг-компьютер).

«С помощью таких инструментов можно диагностировать мысленные команды человека, — рассказывает РБК daily академик РАН Игорь Шевелев. — Уже сейчас можно мысленно управлять инвалидной коляской или небольшим роботом. Ну а обездвиженные люди способны работать с настольным компьютером и даже набирать на нем текст». В скором же будущем возможно появление гораздо более функциональных устройств, диагностирующих намерения человека, — такой аппарат также разрабатывается в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии. «Мы стремимся распознавать в реальном времени тип решаемой человеком задачи и уже добились интересных результатов, — говорит Георгий Иваницкий. — К примеру, можно отследить, какую задачу — вербально-логическую или математическую — решает в данный момент испытуемый». В ближайшие пару десятилетий это даст возможность создавать приборы, отслеживающие мышление пилотов самолетов, операторов АЭС, космонавтов или иных служащих, работа которых связана с высокой концентрацией внимания, и в случае неправильных действий и даже намерений выдавать предупреждение.