Bilgisayarlar Düşüncelerimizi Okumaya Bir Adım Daha Yaklaştı

Science dergisi yazarı Kelly Servick, biyoloji makaleleri sunucusu bioRxiv’e bu hafta üç farklı araştırma ekibinin, nöronların ateşleme kayıtlarından gelen konuşmaları çözebileceklerini gösterdikleri üç ayrı makale gönderdiğini belirtti. Çalışmalarda, doğrudan beyine yerleştirilen elektrotlarla, beyin ameliyatı hastalarının konuşma dinlerken veya yüksek sesle kelimeleri okurkenki sinirsel aktivitelerini kaydettiler. Ardından hastaların ne duydukları veya söyledikleri araştırmacılar tarafından anlaşılmaya çalışıldı. Her denemede araştırmacılar, beynin elektriksel aktivitesini biraz olsun anlaşılır ses dosyalarına dönüştürebilmeyi başardılar.



10 Ekim 2018'de bioRxiv'e gönderilen ilk makale, araştırmacıların beyin ameliyatının ortasında bulunan epilepsili hastalara konuşma kayıtlarını çaldıkları bir deneyi anlatıyor. (Denemede alınan sinirsel kayıtların yorumlanması çok ayrıntılı olmalıydı. Bu ayrıntı seviyesi, sadece ameliyat sırasında beynin havaya maruz kalması ve beynin üzerine elektrotlar yerleştirilmesi gibi nadir durumlarda kullanılabilir.)



Hastalar ses dosyalarını dinlerken, araştırmacılar hastaların beyinlerinin sesi işleyen bölgelerinde ateşlenen nöronları kaydettiler. Bilim insanları, bu nöronal ateşleme verilerini konuşmaya dönüştürmek için bir dizi farklı yöntem denediler ve “derin öğrenmenin” - bir bilgisayarın az çok denetlenmemiş bir sorunu çözmeye çalıştığı - en iyi şekilde çalıştığını buldular. Sonuçları, 11 dinleyiciden oluşan bir grup için insan seslerini sentezleyen bir ses kodlayıcı aracılığıyla oynattıklarında, bu bireyler kelimelerin yüzde 75'ini doğru şekilde yorumlayabildiler.



27 Kasım 2018 tarihli ikinci yazı, beyin tümörlerinin alınması için ameliyat geçiren kişilerin sinir kayıtlarına dayanıyor. Hastalar tek heceli kelimeleri yüksek sesle okurken, araştırmacılar hem katılımcıların ağzından çıkan sesleri hem de beyinlerinin konuşma yapan bölgelerinde ateşlenen nöronları kaydetti. Bilgisayarları her hastayla ilgili derinlemesine eğitmek yerine, araştırmacılar yapay bir sinir ağına, sinir kayıtlarını sese dönüştürmeyi öğretti.



9 Ağustos 2018'de yayınlanan üçüncü makale beynin, bir kişinin söylemeye karar verdiği kelimeyi kas hareketlerine dönüştürmesini kaydetmeye dayanıyordu. Araştırmacılar bütün halinde cümleleri (ayrıca epilepsili hastalarda beyin ameliyatı sırasında da kaydedilmiş) yeniden yapılandırabildiklerini ve cümleleri dinleyen kişilerin bunları 10 seçenek arasından yüzde 83 doğruluk payıyla yorumlayabildiklerini bildirdi. Deneyin yöntemi, tüm sözcüklerden ziyade, tek tek hecelerin yapımında rol oynayan kalıpları belirlemeye dayanıyordu.



Bu deneylerin hepsinde amaç, konuşma yetisini kaybetmiş kişilerin (amiyotrofik lateral skleroz veya benzeri durumlar nedeniyle) bir gün bilgisayar-beyin bağlantılı bir arayüz aracılığıyla konuşmalarını mümkün kılmak. Ancak, bu uygulama için bilim henüz hazır değil.



Science dergisinde, konuşmayı yalnızca hayal eden bir insanın sinir kalıplarını yorumlamanın, konuşma dinleyen ya da üreten bir kişinin kalıplarını yorumlamaktan daha karmaşık olduğu belirtildi. (Bununla birlikte, ikinci makalenin yazarları, konuşmayı hayal eden birinin beyin aktivitesini yorumlamanın mümkün olabileceğini söyledi.)



Bunların küçük çalışmalar olduğunu akılda tutmak önemli. İlk makale sadece beş hastadan alınan verilere dayanırken, ikincisi altı hastaya, üçüncüsü sadece üç hastaya dayanıyor. Sinir kayıtlarının hiçbiri bir saatten fazla sürmedi.



Yine de bilim ilerlemeye devam ediyor ve doğrudan beyne bağlanan yapay konuşma aygıtlarının, gelecekte gerçekleşmesi olası görünüyor.