據(jù)英國《自然·神經(jīng)科學》雜志30日發(fā)表的一項腦機接口最新研究,美國科學家報告了一種能夠以較高準確率解碼神經(jīng)活動,并將其翻譯為句子的機器翻譯算法。
當人類思考時,大腦皮層中的神經(jīng)元會產(chǎn)生微小的電流,不同的思考活動,激活的神經(jīng)元也不同——這就是腦機接口技術所依靠的原理。但一直以來,腦機接口在解碼神經(jīng)活動方面只取得了有限的成功,其準確率依然遠遠低于解碼自然言語——過去的腦機接口只能解碼口頭詞語的片段或口頭詞組中不到40%的詞語。
此次,美國加州大學舊金山分校科學家約瑟芬·馬金及其同事,盤點了機器翻譯領域的最新進展,并利用這些方法訓練循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡,將神經(jīng)信號直接映射為句子。
研究中,4名受試者此前顱內均被植入了用以監(jiān)測癲癇的電極,電極會將他們大聲讀出句子時的神經(jīng)活動記錄下來。之后,這些記錄被添加到一個循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡中,從而將規(guī)律性出現(xiàn)的神經(jīng)特征表示出來,這些神經(jīng)特征可能與言語的重復性特征(比如元音、輔音或發(fā)音器官接收的指令)相關。接著,另一個循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡逐字解碼這種算法,形成句子。作者還發(fā)現(xiàn),明顯參與言語解碼的腦區(qū)同樣參與言語生成和言語感知。
這種機器翻譯方法將一名受試者的神經(jīng)活動解碼為口頭句子的錯誤率,已經(jīng)和專業(yè)級言語轉錄相當。此外,如果利用某人的神經(jīng)活動和言語對循環(huán)網(wǎng)絡進行預訓練后再在另一名受試者身上進行訓練,最終的解碼結果有所改善,這意味著這種方法在不同人員之間或許是可轉移的。
研究人員表示,目前還需要開展進一步的研究來更加完整地改善這個系統(tǒng)的功能,將解碼范圍擴展到研究所限語言之外。
總編輯圈點
讀完這項研究,第一個想起的是科幻小說《三體》中的三體人。三體人無法掩藏內心的想法,說什么就是什么,思維透明,直來直去。若真有這樣一個靠腦電交流的社會,是會更加高效理性,還是干脆就亂了套?當然,近期來說,機器解碼神經(jīng)活動,并將其高準確率地翻譯成人類能理解的語言,能幫那些因種種原因無法開口的人重新和世界建立連接,是偉大的進步。只是這種“翻譯”的效率和可處理語言的復雜度,恐怕都需要相當長的時間才能達到可用的程度。
關鍵詞: 翻譯機
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