Zihinsel çabanın ve son teknolojisinin bir kombinasyonu, bir akıllı telefon üzerinde mesajlaşan güçlü gövdeli akranları tarafından elde edilmiş bu tür cihazların hızında rekabet ederek mesajlaşma yoluyla iletişim kurmak için sabitleştirilmiş uzuylarıyla birlikte bir adama izin verdi.
Stanford
Üniversitesi araştırmacıları, bütün vücudu felç olan bir hastanın beyninde
gerçekleştirilen bir beyin-bilgisayar etkileşimi olarak adlandırılan cihazla
birlikte yapay zeka yazılımını birleştirdi. Bu yazılım, bir bilgisayar ekranı
üzerinde mesajin içine birinin düşüncesini el yazısına hızlı bir şekilde
çevirebilmek için BCI’dan aldığı bilgiyi deşifre edebilir.
Bir
insan, eLife dergisinde 2017’de bu bulguları rapor eden Stanfor araştırmacıları
tarafından geliştirilen önceki methodun kullanabildiği kadar hızlı ikizinden
daha hızlı olan bu yaklaşımı kullanarak yazmayı başarabilir.
Nature’de (12 Mayıs, 2021)’ de online olarak yayınlanan yeni bulgular, bir beyin cerrahı profesörü olan Jaimie Henderson’ın bahsettiği Lou Gehrig hastalığı olarakta bilinen Amyotrotik Lateral Skleroz(Doku Sertleşmesi) ya da omurilik bağı hasarı nedeniyle konuşma kabiliyetleri ya da üst uzuvların kullanamaz olan milyonlarca insan ve binlerce Amerikalı oldukça faydalı avantajlar sağlayabilir.
“Bu
yaklaşım, bir akıllı telefon üzerinden mesajlaşan aynı yaş yetişkinlerle
kıyaslandığında neredeyse cümleleri yazmak için felçli bir hastaya imkan
verebilir.” demiştir Henderson, Jhon ve Jene Blume. “ Amaç, mesajlaşma yoluyla
iletişim kurma kabiliyetini yeniden yapılandırmaktır.” dedi.
Çalışmadaki
katılımcılar, dakika başına yaklaşık 18 kelime oranında mesaj yazdılar. Hastalıksız
aynı yaş insanların, akıllı bir telefon üzerinde her dakika yaklaşık 23 kelime tuşlayabildiğiyle
kıyaslayarsak oldukça iyi durumda.
T5
olarak bahsedilen, katılımcılar, 2007’de omurlilik bağ hasarından dolayı boyun
altı bütün hareketlerini pratikte kaybetmişlerdir. 9 yıl sonra, Henderson,
T5’lerin beyinlerinin sol tarafları üzerine, her biri bir çocuk aspirini
boyutunda 2 tane beyin-bilgisayar etkileşim çipleri yerleştirdi. Her çip, motor
kortexin bir kısmında ateşlenen nöronlardan sinyalleri toplayan 100 elektrottan
oluşuyor.- motor kortexi, beynin en dış yüzeyinde bir bölgedir ve el
hareketlerini yönetir.
Böyle
nöral sinyalleri, yapay zeka algoritması, T5’lerin istenilen parmak ve el
hareketlerini tahmin eden ve sinyalleri deşifre eden bir bilgisayara wires
aracılığıyla gönderir. Algoritmalar, ortak yönetici Henderson ve Krishna Shenoy
ve Hong Seh ve Vivian W.M Lim tarafından Stanford Nöro Protez Çeviri lab.’ında
tasarlandı.
“Bizler,
vücudun böyle hareketinlerini gerçekleştirme kabiliyetlerini kaybettikten sonra
ki 10 yılda ince hareketleri emretme kabiliyetini beyne tekrar kazandırmayı
öğrendik.” Dedi Willet. “ Ve bizler, el yazısı gibi kavisli yörüngeleri ve
hızlardaki değişimi içeren istekli karmaşık hareketleri, kullandığımız yapay
zeka algoritması yoluyla, sakin bir hızda ve düz bir yolda bir imleçin hareketi
gibi istekli hareketleri basitleştirebildiğimizden daha hızlı ve daha kolay
yorumlanabilir olduğunu öğrendik. Alfabetik harfler, birbirinden farklıdır
böylece onları birbirinden ayırt etmek daha kolaydır.”
2017’deki
çalışma, motor kortexine yerleştirilen BCI’lıların hepsi olan T5 içeren uzuv
felcine sahip 3 katılımcıdan, bir bilgisayar üzerinde bir tuştan bir sonrakini
hareket ettirmek için kollarını ve ellerini kullanması üzerine odaklanılması
istenildi.( Ekran klavyesi)
Çalışmada,
T5, şimdiye kadar bütün zamanların rekorunu kırdı: görüntülenen cümleleri
yaklaşık dakika başına 40 harf kopyaladı. Diğer çalışmadaki katılımcılar, doğal
bir şekilde katılımcıların kendilerinin istediği şeyleri dakikada 24.4 karekter
yazmayı başarabildiler.
2017
çalışmalarının altında yatan paragdima, yazışmanın benzeri olsaydı, yeni Nature
çalışmaları için model, el yazmalarına benzer olacaktı. T5’liler, ellerini ve
kollarını kullanamamalarına rağmen, bir hayali kaleme sahip hayali bir pet
üzerindeki alfebenin kişisel harflerini yazmaya çabalamaları üzerine odaklandı.
Onlar, her harfi 10 kere tekrar etti ki bu durum, bu belirli harfleri yazmadaki
çabalarıyla ilgili olan beyinsel sinyalleri tanımalamada(öğrenmede) yazılıma
olanak tanır.
Bunun
akabinde çok sayıda çoklu saat seanslarda, T5’lere bir cümle grubu sunuldu ve
her birini elle yazması için zihinsel bir çaba göstermesi için talimat verildi.
Büyük harfler kullanılmadı. Bu cümlelerin örnekleri: “ “i” yorumlandı”,
“sessizliği koruyamadı” ve “30 saniyede ordu indi”. Zamanla, algortima, farklı
karekterleri simgeleyen modelleri ateşleyen nöronlar arasındaki farklılaşma
kabiliyetini geliştirdi. T5’lerin hangi harf olursa olsun harflerin
algoritmasını yorumlaması, kabaca bir yarım saniye gecikmeden sonra bilgisayar
ekranı üzerine görünmesi için yazmaya çalıştı.
Sonraki
seanslarda, T5’lere, algoritmaların, asla maruz bırakılmadığı cümleleri
kopyalama talimatı verildi. Onlar, sonunda her dakikada yaklaşık olarak 18
kelime ya da 90 karekter üretebilidiler. Daha sonra, düşünmeleri için biraz
duraklama gereken açık uçlu sorulara cevap vermeleri istendi. Onlar, 2017’deki
çalışmada serbest kompozisyon rekorunu üçe katlayarak dakika başına ortalama 15
kelimeye yakın 73.8 karekter ürettiler.
T5’lerin
cümle kopyalama hata oranı, her 18-19 karekter girişiminde yaklaşık 1 hataydı.
Serbest kompozisyon hata oranı, her 11-12 karekterde yaklaşık 1 hataydı.
Araştırmacılar, sornadan gelen bir otomatik düzeltme işlevini kullandığında,
akıllı telefonlarımızın klavyelerimizdeki birleşimlerle benzerdir. Böyle hata oranları, oldukça düşüktür:
kopyalamak için yaklaşık %1 altında, serbest stil için yaklaşık sadece %2.
“Böyle
hata oranları, BCI’lı diğer hastalarla karşılaştırıldığında oldukça düşüktür.”
Söyledi Shenoy.
“El
ile yazma, dakika başına 20 kelime yaklaşabilirken biz, dakika başına 125
kelime cıvarında konuşma eğilimindeyiz ve bu el yazısını tamamlayan heyecan
verici başka bir tarafıdır. Eğer birleştirilirse, bu sistemler, etkili bir
şekilde hastalar için iletişim kurmasına daha fazla seçenek sunabilir.” dedi
Shenoy.
Kaynakça: “High-performance brain-to-text communication via handwriting” by
Francis R. Willett, Donald T. Avansino, Leigh R. Hochberg, Jaimie M. Henderson
and Krishna V. Shenoy, 12 May 2021, Nature.
Makalenin Tamamı İçin: DOI:
10.1038/s41586-021-03506-2
Yorumlar
Yorum Gönder