人工智能 | 读心术？！日本深度神经网络算法重建人脑中图像

Posted 2021-04-24 科技与产业ZHG1

日本深度神经网络算法重建人脑中图像

如果说 AI 有读心术，你信吗？听起来是不是天方夜谭？过去可能是，但现在日本的京都大学的四名科学家似乎已经快做到了。

早在2011年，研究人员就研究了大脑在观看图像时的活动，重现了一些现实场景，甚至是幻象。但它们都有局限性：它们都必须有一个先验信息，即预先设定其成像的种类。而京都大学的这项研究，不需要先验信息，直接生成可识别的图像。

为了识别人们看到的图像，研究人员选择使用 fMRI（功能性磁共振成像）来观察大脑的神经活动。实验的目的就是发现人脑对图像的反应模式，并最终让电脑产生一幅几乎完全相同的图像。

光用 fMRI 还远远不够，这项技术关键，就是深度神经网络。这一技术使得研究人员能够分解更加复杂的“分层”图像，从而能够有效地识别具体的事物。

京都大学的研究人员在实验过程中，让三名受试者一直观看多种自然图像、几何图形和字符。

实验可分为两种：第一种是在受试者看图的过程中，记录大脑的活动状况，直接分析人们眼中看到了什么；第二种则是让受试者回忆刚刚看到的东西，再对他们此时的大脑活动情况做记录。

大脑活动情况经仪器扫描得出后，计算机就会逆向解读其中的信息，将受试者脑海里的东西生成出来。结果发现自然图像（鸟类或人类照片）识别的效果不好，但对于几何图形和字符，神经网络有 83% 的概率可生成可识别的图像。

为了使最终成品更加接近原图，学者加入“深度生成网络”（DGN）,该算法已经过预先的训练，能基于输入条件生成更逼真、更自然的图像。在99%的情况下，受试者能一眼辨别出哪张图就是自己脑海里出现的那张。

下方的流程图就是由京都大学 Kamitani 实验室的研究小组制作的，揭示了大脑被计算机破解的过程。

下面两张图则展示了计算机对受试者看到的图像和字母的重现情况。

这个相似程度着实令人惊奇，随着准确度逐渐提高，AI 读心术的潜力不可限量。说不定在将来，你昨晚做噩梦，第二天可能都能拍成恐怖片呀。