Uudne ajuliides muudab mõtted rekordkiirusel tekstiks

$content['photos'][0]['caption'.lang::suffix($GLOBALS['category']['lang'])]?>
Halvatud inimese ja masina koostöös saavutati 94-protsendilise täpsusega koolilapse kirjutamise kiirusele vastav tulemus. Autor/allikas: Pablo Quezada/Flickr (CC BY-NC 2.0)

Halvatud patsient suutis aju arvutiga ühendava liidese abil kirjutada peaaegu sama kiiresti kui algkooliõpilane. Samas loodab teine halvatud patsient analoogse liidesega ahvile Pongis pähe teha, vahendab R2 tehnikakommentaaris Kristjan Port.

Meie seast 2018. aastal 76-aastaselt lahkunud teoreetilise füüsika suurkuju Stephen Hawking on paljudele meeles ratastooli aheldatud teadlasena, keda iseloomustas kõnesüntesaatori elektrooniline hääl.

Lähemal uurimisel võis märgata, kuidas sõnade tekkimise ajal liigutas ta vaevumärgatavalt silma alla jäävat näo osa, mille vastu toetus väike prillidest väljaulatuv element. IBM-i loodud tehnoloogia vahendas väikeste miimiliste liigutuse abil ekraanil asuva kursori likumist, mille abil teadlane moodustas virtuaalsel klaviatuuril kõnesüntesaatorile sisu.

Keha liikumispuude ületamiseks loodud suhtlusvahendid on traditsiooniliselt toetunud trükimasina loogikale. Esialgu huultega hoitud kangikese, hiljem Hawkingile looduga sarnaste miimikalihaste liigutusi ning viimasel ajal ka silmade vaatesuunda registreerivate seadmete abil juhib kasutaja ekraanil tähtede ja sõnade valikut, kuni moodustub soovitud lause.

Lahendus toimib, kuid aeglaselt mõnikümmend tähte ehk kolm-neli sõna minutis. Inimesed kõnelevad tempos kuni 200 sõna minutis.

Põhjus on kurb. Sellest motiveeritud lahenduste otsimine pakkus hiljuti rõõmustava näite, milles jäsemete liigutamiseks võimetu patsient kirjutas "mõtteõuga" käsikirjalist teksti kuni 90 tähemärki minutis. 2009. aastal alanud mitmeaastasesse uuringusse BrainGate2 on kaasatud 15 seljaaju kahjustusega patsienti. Käesoleva eduloo esindaja on patsient koodinimega T5.

Olgu enne veel kirjeldatud sama uuringu varasema töö tulemusena saavutatud kirjutamise kiirus 40 tähte minutis. Tegemist oli traditsioonilisele "trükimasina" loogikale rajatud tööga, milles ekraanile kuvatud klahvistiku peal juhitakse kursorit. Varasemaga võrreldes selle erinevusega, et kursori juhtimise signaale koguti keha liigutusi juhtivasse aju regiooni paigutatud liidese vahendusel.

Värske aju ja arvuti liidestamise edusammu teostajaks võib pidada kogu teadlasrühma, kuid selle reaalne sooritaja oli kõnevõimeline halvatud meespatsient. Eksperimendis paigutati närvisignaale lugev andur uuritava ajus käe liigutusi juhtivasse motoorsesse keskusesse. Seejärel paluti tal ette kujutada, et ta hoiab käes pliiatsit ja kirjutab käsikirjas ekraanile kuvatud teksti. Antud etapis õppis arvutisüsteem närvisignaalide mustrite seoseid ideomotoorselt ettekujutluses kirjutatud tähtedega.

Järgnevas faasis testiti masina suutlikkust luua reaalajas patsient T5 mõttelise kirjutamise signaalidest vastavaid tähti. Halvatud inimese ja masina koostöös saavutati 94-protsendilise täpsusega koolilapse kirjutamise kiirusele vastav tulemus.

Kirjutamise kiirus pole ainult tehnoloogiline edusamm, vaid ka oluline hüpe haigete heaolus. Kirjutamist peetakse kunstlikuks kommunikatsiooniviisiks, mille omandamiseks peab koolis tükk aega vaeva nägema. Kirjutamine on ajanihkega ehk asünkroonne ja välist mälu luues omandanud suhtluses ülimalt tähtsa rolli, mis muutub tänu internetile veelgi domineerivamaks.

Sõrmede vahel kirjutusvahendiga tähtedest sõnade vormimine on teiste loomadega võrreldes erakordne närvisüsteemi ja käe koordinatsiooni võimekuse näide. Sestap ei piirdu antud edulugu tekstiloomega, vaid annab lootust aju liidestamisel keerukamate seadmete juhtimiseks.

Sellega seoses väärib tähelepanu teine uudis kuue aasta eest autoõnnetuse tulemusel halvatuks jäänud Nathan Copelandist. Tema pähe istutati õnnetuse järel neli kiipi. Kahe motoorkeskusesse paigutatud liidese vahendusel saab ta juhtida ekraanil kursorit ja robotkätt. Teine paar asub sensoorses keskuses, kuhu uurijad püüavade edastada signaale eesmärgiga luua ühendus Nathani teadvusega näiteks tajudes survet või surinat sõrmedes.

Uudis seostub Elon Muski asutatud ettevõttes Neuralink valminud aju-masina liidesega, milles aprillis kirjeldati ekraanil pallipõrgatamise mängu Pong mänginud ahvist. Nathan esitas ahvile väljakutse mängida Pongi võidu peale. Ta hakkas mängu jaoks treenima ja loodab leida mõne sponsori senisest parema arvuti hankimiseks.

Nathan kasutab suhtluseks tahvelarvutit, kuna teda jälgivate teadlaste arvates on vooluvõrgust lahti ühendatud lahendus ajuga liidestumiseks ohutum. Juhul kui ahv võtab väljakutse vastu, toimub mäng ilmselt üle interneti. See on teadupärast ajuga liidestumiseks veelgi ohtlikum.

Nathani töörühma liikmed ei pea tema võiduvõimalusi kuigi suureks, sest ahv on saanud palju kauem treenida. Nagu iga mängu eel, toidab vaevanägemist optimism, kuid siingi palju kaalul. Kasparov pidi alla vanduma maletavale arvutile. Kas nüüd aitab arvuti inimesel mängus ahvi võita?

Esmaspäevast neljapäevani võib Kristjan Porti tehnoloogiakommentaari kuulda Raadio 2 saates "Portaal".

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa

Allikas: "Portaal"

Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: