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 odhalili, ktoré zamestnania nahradí AI ako prvé. Je tvoje v bezpečí?

Krstný otec umelej inteligencie varuje svet pred pohromou. Ľudia doplatia na jednu vec

Chceme suverenitu, ale... Američania tlačia Európu, aby s nimi bojovala vo vojne proti Číne

AI môže zjesť energiu celého mesta. Slovensko nehovorí o probléme, ktorý sa nám vie kruto vypomstiť

AI zlyhala na plnej čiare. Milovanú apku zneužili hackeri, takto jednoducho sa dostali do cudzích účtov
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Najlepšie platené pozície spája jedna zručnosť. Vďaka nej môžeš dosiahnuť plat cez 5 000 eur (REBRÍČEK)

Zahraniční turisti vybrali TOP miesta na Slovensku. Dominuje lokalita, ktorú denne míňame bez povšimnutia (REBRÍČEK)

Člen EÚ dodáva Moskve kľúčovú surovinu, ktorá má končiť v ruských zbraniach. Do krajiny smerujú rekordné objemy

Slováci po ňom siahajú pri každej bolesti. Bežný liek spôsobuje najviac zlyhaní pečene, varujú hepatológovia

Tichá invázia: Predátor, ktorého kedysi poznal len Balkán, by čoskoro mohol obsadiť až 75 % Európy
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Slovenské domácnosti čaká veľká výmena zariadení. Milióny spotrebičov končia
- F-35 vs Su-57: Ruská stíhačka vyzerá desivo, no modernú vojnu môže vyhrať úplne iná zbraň
- Škoda spúšťa výrobu prelomového SUV. Nasleduje osud „slovenského“ Superbu
- Krstný otec umelej inteligencie varuje svet pred pohromou. Ľudia doplatia na jednu vec
- Vyskúšalo ho už milión Slovákov. Slovenský konkurent Netflixu rastie, vstupuje do kritickej fázy
-
- Slovenské domácnosti čaká veľká výmena zariadení. Milióny spotrebičov končia
- Vyskúšalo ho už milión Slovákov. Slovenský konkurent Netflixu rastie, vstupuje do kritickej fázy
- F-35 vs Su-57: Ruská stíhačka vyzerá desivo, no modernú vojnu môže vyhrať úplne iná zbraň
- Číňania opäť oklamali systém. Vymysleli nový spôsob, ako zaplaviť svet svojimi autami
- Krstný otec umelej inteligencie varuje svet pred pohromou. Ľudia doplatia na jednu vec
-
- Čínsky stroj rozdrvil najlepšiu európsku stíhačku v pomere 9:0. Je pritom horší
- Slovenské domácnosti čaká veľká výmena zariadení. Milióny spotrebičov končia
- Vyskúšalo ho už milión Slovákov. Slovenský konkurent Netflixu rastie, vstupuje do kritickej fázy
- Spoliehali sa na Rusov, teraz im hrozí nedostatok plynu. Európsky štát čelí „najprísnejším sankciám v histórii“
- Dorazila spása letectva. Rolls-Royce úspešne otestoval nový motor bez emisií, poháňa ho čistý vodík
Rusko sa nevie brániť, ukrajinským dronom padol za obeť ďalší sklad paliva
Jadrový status Severnej Kórey je nezvratný, tvrdí vedenie krajiny
Čínske autá valcujú susedný trh. Ich predaj raketovo rastie, predbiehajú známe európske značky
Holanďania testujú netradičnú veternú turbínu. Pláva na vode a môže zmeniť budúcnosť energetiky
Slovensko rieši problém vykurovania. Odborníci sa hádajú, či majú ľudia odchádzať od teplární
Štát stopol kontroverzný IT projekt za 90 miliónov eur. Minister ho chce preveriť
USA spustí revolúciu v LNG. Pri pobreží postaví prvé plávajúce exportné zariadenie za miliardy
NAJČÍTANEJŠIE ZO STARTITUP

Najlepšie platené pozície spája jedna zručnosť. Vďaka nej môžeš dosiahnuť plat cez 5 000 eur (REBRÍČEK)

Zahraniční turisti vybrali TOP miesta na Slovensku. Dominuje lokalita, ktorú denne míňame bez povšimnutia (REBRÍČEK)

Člen EÚ dodáva Moskve kľúčovú surovinu, ktorá má končiť v ruských zbraniach. Do krajiny smerujú rekordné objemy

Slováci po ňom siahajú pri každej bolesti. Bežný liek spôsobuje najviac zlyhaní pečene, varujú hepatológovia

