ครั้งแรกของโลก นักวิจัยจากออสเตรเลียพัฒนาระบบถอดรหัสความคิดจากสมองแปลงเป็นข้อความได้

28/12/2023

นักวิจัยจาก the GrapheneX-UTS Human-centric Artificial Intelligence Centre จาก UTS หรือ University of Technology Sydney กำลังเดินหน้าพัฒนาระบบถอดรหัสจากความคิดในสมองของมนุษย์เพื่อแปลงออกมาเป็นภาษาได้ ระบบดังกล่าวสามารถพกพาได้ ไม่ต้องฝังเข้าไปในสมอง

เทคโนโลยีดังกล่าวจะช่วยเหลือด้านการสื่อสารให้กับผู้คนที่ไม่สามารถใช้การพูดเพื่อสื่อสารได้ในช่วงที่มีอาการป่วยหรือบาดเจ็บ รวมทั้งผู้ที่ป่วยเป็นโรค Stroke หรือหลอดเลือดสมองและผู้ที่มีอาการเป็นอัมพาต นี่คือการเชื่อมต่อการสื่อสารระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักรได้อย่างราบรื่น เหมือนการทำงานของแขนเทียม (ฺBionic arm) หรือหุ่นยนต์

การศึกษานี้ได้รับเลือกให้เป็นบทความเด่นประจำการประชุมชั้นนำ NeurIPS Conference ซึ่งเป็นการประชุมประจำปีที่นำเสนองานวิจัยระดับโลกเกี่ยวกับ AI และ Machine Learning ที่จัดขึ้นที่ New Orleans

การวิจัยดังกล่าวนำเสนอโดยศาสตราจารย์พิเศษ Chin-Teng Lin (หรือ CT Lin) ที่วิจัยเรื่อง AI และ BCI (Brain Computer Interfaces) ปัญญาประดิษฐ์และเทคโนโลยีที่เชื่อมต่อระหว่างสมองมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ พัฒนาระบบการประมวลผลทางสมองและการสื่อสารกับเครื่องจักร CT Lin คือผู้อำนวยการศูนย์ GrapheneX-UTS HAI Centre เขาทำวิจัยร่วมกับ Yiqun Duan และนักศึกษาปริญญาเอก Jinzhou Zhou จากคณะวิศวกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศจาก UTS

การศึกษานี้ ผู้เข้าร่วมศึกษาจะอ่านข้อความเงียบๆ ขณะสวมหมวกที่สามารถบันทึกการทำงานของสมองผ่านคลื่นไฟฟ้า โดยใช้การตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (Electroencephalogram: EEG) เพื่อบันทึกสัญญาณไฟฟ้าของเซลส์สมอง โดยคลื่น EEG จะแบ่งเป็นหน่วยต่างๆ ที่จับลักษณะจำเพาะและรูปแบบจากสมองมนุษย์ โดยโมเดล AI ที่นักวิจัยพัฒนาขึ้นเรียกว่า DeWave โดย DeWave จะแปลสัญญาณ EEG เป็นถ้อยคำและเป็นประโยค ซึ่งเป็นการเรียนรู้จากข้อมูล EEG เป็นจำนวนมาก

งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นถึงความพยายามบุกเบิกวิธีแปลคลื่น EEG ให้เป็นภาษาโดยตรง ถือเป็นความก้าวหน้าอย่างมากในสาขานี้ นี่คือครั้งแรกของการถอดรหัสทางสมองเพื่อแปลออกมาเป็นข้อความ

ก่อนหน้านี้ เทคโนโลยีแปลสัญญาณทางสมองออกมาเป็นภาษาจะต้องได้รับการผ่าตัดเพื่อฝัง Electrode หรือขั้วไฟฟ้าลงไปในสมอง เช่น Neuralink ของ Elon Musk หรือการแสกนสมองผ่านเครื่อง MRI ซึ่งมีขนาดใหญ่และมีราคาแพง ค่อนข้างยากลำบากในการนำมาใช้ในชีวิตประจำวัน วิธีเหล่านี้ยังประสบปัญหาในการแปลงสัญญาณทางสมองออกมาเป็นถ้อยคำโดยไม่มีตัวช่วยเพิ่ม เช่น ต้องมีระบบ Eye-Tracking ซึ่งเทคโนโลยีใหม่นี้จะมีระบบ Eye-Tracking หรือไม่มีก็ได้

การวิจัยจาก UTS มีผู้เข้าร่วมทดลอง 29 คน การใช้สัญญาณ EEG ผ่านหมวกครอบหัวที่ประดิษฐ์ขึ้นแทนที่จะใช้อิเล็กโทรดฝังไว้ในสมอง โดยการแปลงสัญญาณผ่านออกมาเป็นถ้อยคำ สมองจะแปลคำที่มีความหมายคล้ายคลึงกัน อาจเพราะคลื่นสมองมีคลื่นที่มีรูปแบบใกล้เคียงกัน โดยคะแนนความแม่นยำสำหรับการแปลถ้อยความออกมานั้นอยู่ที่ 40% นักวิจัยคาดว่าจะพัฒนาไปสู่ระดับที่เทียบเคียงกับโปรแกรมแปลภาษาหรือโปรแกรมที่รู้จักคำพูดได้ใกล้เคียง 90%

การวิจัยดังกล่าวต่อยอดจากการใช้เทคโนโลยี Brain-Computer Interface (BCI) ที่พัฒนาโดย UTS ร่วมกับกองทัพออสเตรเลียที่ใช้คลื่นสมองสั่งงานหุ่นยนต์สี่ขา