Umelá inteligencia vytvorila nemožné. Urobí video z myšlienok, nahrá tvoje sny
V uplynulých mesiacoch zažila umelá inteligencia väčší rozvoj, ako akákoľvek iná technológia. AI prekročila pomyselný prah a prestúpila zo sveta odborníkov do sveta širokej populácie. Hoci mnoho laikov začalo využívať výhody platforiem ako sú ChatGPT, Bing Chat či Bard, umelá inteligencia dosiahla výrazný pokrok aj v ďalších oblastiach.
Umelá inteligencia a technológie v medicíne
Pokrok je zreteľný najmä v oblasti medicíny a neurovied, ku ktorému výrazne pomohli aj ďalšie moderné technológie ako je napríklad funkčná magnetická rezonancia (fMRI). Čo sa týka samotnej fMRI, ide o stále o pomerne novú technológiu slúžiacu k funkčnému zobrazovaniu mozgu, respektíve k mapovaniu mozgovej odozvy na vonkajšie alebo vnútorné podnety.
S rapídnym vývojom počítačovej techniky a štatistických metód sa rozvinula aj fMRI a to do takého štádia, že funguje aj ako veľmi užitočný nástroj pre vizualizáciu anatomických štruktúr mozgu, ktoré sú zapojené do procesov vnímania, riadenia pohybu a myslenia. Vďaka tejto metóde je možné získavať detailné a dynamické informácie o tom, ako sa mozog správa a funguje v reálnom čase.
Hoci moderné technológie prispeli k výraznému pokroku v oblasti neurovied, plne porozumieť informáciám skrytým v našich mozgových aktivitách je stále veľkou hádankou. Úloha obnovy ľudského videnia z mozgových záznamov, najmä pomocou neinvazívnych nástrojov ako je spomínaná fMRI, je tiež nesmierne komplikovaná úloha.
Neinvazívne metódy majú veľké množstvo výhod, ale zachytávajú len určité obmedzené množstvo informácií, ktoré sú navyše náchylné na rôzne rušenia. Výzvou je aj samotná povaha fMRI, ktorá meria signály závislé od hladiny kyslíka v krvi (BOLD signály) a zachytáva snímky mozgovej aktivity každých niekoľko sekúnd. Základné obmedzenie fMRI technológie teda spočíva vo veľmi malej zmene intenzity signálu spojenej s hemodynamickou odpoveďou – zmeny v krvnom toku a hladine kyslíka v mozgu, ktoré sú spúšťané aktivitou mozgových buniek.
V ľudskej reči povedané, v prípade, že sa vedci snažia zo záznamov o aktivite mozgu obnoviť myšlienky, narážajú na problém. Naše prežívanie sveta okolo nás je totiž jeden veľký plynulý a kontinuálny obraz plný rôznych pohyb a scenérií, zatiaľ čo fMRI meria signály závislé od hladiny kyslíka v krvi a zachytáva mozgovú aktivitu len každých pár sekúnd.
Vytvoriť tak plynulý obraz, ktorý by svojim spôsobom pripomínal video, je pomerne veľký problém.
Neuveriteľný kvalitný výstup
Zatiaľ čo každý údaj fMRI je považovaný v podstate za „priemer“ mozgovej aktivity, frekvencia štandardného videa je 30 snímok za sekundu. Ak jeden snímok „fMRI trvá 2 sekundy, za túto dobu je na štandardnom videu možné vzhliadnuť 60 a viac snímok, ktoré môžu obsahovať rôzne objekty a pohyby,“ približujú problematiku rekonštrukcie mozgovej aktivity čínsky vedci v štúdii publikovanej v žurnále arXiv.
Tým sa totiž v uvedenej štúdii podarilo pomocou fMRI a umelej inteligencie vytvoriť dynamické video vo vysokom rozlíšení z aktivity mozgu. Zatiaľ čo predchádzajúce úsilie iných vedeckých skupín viedlo k rekonštrukcii, respektíve vytvoreniu statických obrazov z mozgovej aktivity, v novej štúdii vedci vytvorili tzv. „MinD-Video“, ktoré generuje video obraz z mozgovej aktivity.
Svoj model „MinD-Video“ považujú za „dvojmodulový systém, ktorý slúži na spojenie obrazových a video dekódovacích techník v mozgu“. Model sa navyše neustále učí zo získaných mozgových signálov a trénuje prostredníctvom obrazových databáz.
Ako to funguje?
V prípade modelu MinD-Video je prvým modulom enkóder fMRI, ktorý je trénovaný v rámci prostredia CLIP pomocou kontrastného učenia, čo umožňuje získanie sémanticky súvisiacich vlastností zo signálov v mozgu.
CLIP je skratka pre Contrastive Language-Image Pre-Training, teda metódu strojového učenia, ktorá kombinuje jazykové a vizuálne signály s cieľom naučiť sa reprezentácie, ktoré sú schopné porozumieť vzťahu medzi textom a obrazom, uvádza sa v štúdii.
Druhý modul potom predstavuje upravená verzia Stable Diffusion, čo je model, ktorý sa používa na generovanie videí z fMRI dát. Pri generovaní videa z fMRI údajov sa využíva Stable Diffusion model na predikciu nasledujúceho snímku na základe predchádzajúcich snímok a fMRI signálov.
Portál Science túto technológiu prirovnáva k iným generatívnym umelým inteligenciám prevodu textu na obrázok, ako sú DALL-E či MidJourney, ktoré vytvárajú nové obrázky na základe textových výziev. Za zmienku rozhodne stojí aj fakt, že technológia uzrela svetlo sveta iba minulý rok.
V rámci novej štúdie jej však vedci pridali niekoľko nových poznatkov, respektíve jej umožnili ďalší tréning a pridali množstvo vylepšení ako zaostrovanie na blízke snímky a pod.
Výsledky hovoria jasne
Výsledkom potom boli vysokokvalitné videá, doplnené o dynamiku pohybu a scény s presnosťou až 85 %, uvádza sa v správe publikovanej na webe TechExplorist. Vedci dosiahli priemernú presnosť v sémantických klasifikačných úlohách a hodnotu 0.19 v indexe štrukturálnej podobnosti (SSIM), čím predčili predchádzajúce najmodernejšie modely o závratných 45 %.
SSIM je metrika, ktorá sa používa na kvantitatívne porovnanie podobnosti medzi dvoma obrazmi. Kritickým poznatkom v tomto prípade je to, že index meria ako podobnosť vo výskyte pixelov, tak aj štrukturálnu podobnosť – textúra, kontrast, osvetlenie a pod. SSIM býva hodnotené na škále od -1 do 1, pričom hodnota 1 indikuje maximálnu podobnosť medzi dvoma obrazmi.
Výsledky tiež naznačujú, že nová metóda je účinná pri rekonštrukcii videí z fMRI údajov a poskytuje vysokú sémantickú presnosť a vizuálnu podobnosť s originálnymi videami. Čo sa týka originálnych videí, tie boli z dôvodu efektívneho trénovania a testovania zmenšené z 30 FPS na 3 FPS, čo zodpovedá 6 snímkam na jeden fMRI snímok.
Vedci pritom rekonštruovali video o dĺžke 2 sekúnd (6 snímok) z jedného fMRI snímku. Ubezpečujú však, že ich model je schopný rekonštruovať aj dlhšie videá z viacerých fMRI, avšak je potrebné mať oveľa viac grafického výkonu, ako mali k dispozícii.
Autori tiež tvrdia, že ich práca je prísľubom pre budúce veľké modelové aplikácie „od neurovedy po rozhrania mozog-počítač“. Použitie AI spolu s technológiami ako sú fMRI, MRI a EGM (elektromyogram) predstavuje tiež prísľub pre lepšie pochopenie fungovania ľudskej mysle.
Dokážeme zaznamenávať sny?
Niektorí ďalší vedci, ktorí neboli zapojení do výskumu, sa tiež nazdávajú, že tieto technológie nám v budúcnosti umožnia zachytávať naše myšlienky a sny. Umelá inteligencia sa spolu s uvedenými technológiami totiž už nejaký ten čas využíva na zaznamenávania snov, respektíve na sledovanie mozgovej aktivity a nervových impulzov vo svaloch, aby bolo možné definovať obrazy, reč a pohyb v snoch.
Za zmienku tiež stojí aj fakt, že človek má v priemere 6 snov za noc, avšak až 90 % z nich zabudne do niekoľko minút po prebudení. Aj preto je pre mnohých predstava zaznamenávania snov nesmierne vzrušujúca.
Čítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú
Vedci majú ultimátnu zbraň proti rakovine. Má presnosť 99 % a stačí jej pár kvapiek krvi
Už to nie je len sci-fi. Vďaka umelej inteligencii budeme žiť až 140 rokov, tvrdia experti
Z dovolenky môže byť nočná mora. Obľúbená destinácia Slovákov zavádza desivých robotických policajtov
Neverili sme vlastným očiam. Internet ovládla bizarná AI, ktorá vyzlieka ľudí (+TEST)
PRELOM: Vedci z Číny vyvinuli AI zariadenie, ktoré „vráti zrak“ nevidiacim
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Známy slovenský spevák mal nehodu na motorke. Zrazil sa s autom, previezli ho do nemocnice
Nemeraj všetko a vyspi sa aj bez hodiniek. Neurogenetik Eichler varuje pred sledovaním spánku
Zem zasiahla nečakaná medziplanetárna šoková vlna: Vedci ostali zaskočení správaním Slnka
Vatikán porušil protokol, aby dal Zelenskému miesto v prvom rade na pohrebe pápeža
Kontrolóri na Slovensku odhalili kontaminované mäso z Poľska. Ak si si ho kúpil, ihneď ho vyhoď
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nové radary 24/7 s umelou inteligenciou nahnevali vodičov. Odhalia veľký zlozvyk Slovákov za volantom
- USA má v rukách tajný sen Rusov. V sekunde by ukončil akýkoľvek konflikt
- Najobľúbnejšia pirátska služba Slovákov skončila. Tisíce filmov a seriálov si už nepozrieš
- Fosílne palivá skončili. 15 km pod zemou našli nekonečný zdroj vzácnej energie, má to malý háčik
- NASA sleduje emisie CO2 z vesmíru. Najväčší znečisťovateľ v Európe je blízko Slovenska
-
- Nové radary 24/7 s umelou inteligenciou nahnevali vodičov. Odhalia veľký zlozvyk Slovákov za volantom
- Najobľúbnejšia pirátska služba Slovákov skončila. Tisíce filmov a seriálov si už nepozrieš
- USA má v rukách tajný sen Rusov. V sekunde by ukončil akýkoľvek konflikt
- Slovákom rozdávajú mobily zadarmo. Veľká banka sa spojila s operátorom, toto sú podmienky
- Fosílne palivá skončili. 15 km pod zemou našli nekonečný zdroj vzácnej energie, má to malý háčik
-
- Najobľúbnejšia pirátska služba Slovákov skončila. Tisíce filmov a seriálov si už nepozrieš
- Veľmoc objavila 35 miliónov ton veľmi vzácnej suroviny. Prinesie im ohromné bohatstvo
- Nové radary 24/7 s umelou inteligenciou nahnevali vodičov. Odhalia veľký zlozvyk Slovákov za volantom
- Váži 8 ton a zlikviduje ciele aj 100 metrov pod zemou. Odhalili najväčšiu jadrovú raketu na svete
- Toto je rebríček najmenej poruchových áut. Nájdeš medzi nimi aj svoje?
Tanker Kiwala dostal zelenú. Estónci ho po prísnej kontrole pustili ďalej
Z knižnice rovno k robotike. SmartLaby ti ukážu, čo všetko dokážeš
Čína bojuje o zisky. Rast v priemysle zatiaľ odoláva americkým clám
Krok za 37 miliárd eur. Toyota Motor môže prepísať svoju históriu
Slovensko chystá megaprojekt za 15 miliárd. Nová jadrová elektráreň dostáva zelenú
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP
Známy slovenský spevák mal nehodu na motorke. Zrazil sa s autom, previezli ho do nemocnice
Nemeraj všetko a vyspi sa aj bez hodiniek. Neurogenetik Eichler varuje pred sledovaním spánku
Zem zasiahla nečakaná medziplanetárna šoková vlna: Vedci ostali zaskočení správaním Slnka
Vatikán porušil protokol, aby dal Zelenskému miesto v prvom rade na pohrebe pápeža
Kontrolóri na Slovensku odhalili kontaminované mäso z Poľska. Ak si si ho kúpil, ihneď ho vyhoď
Copyright© 2025 by Startitup, s. r. o. Všetky práva vyhradené