Эта работа тесно связана с технологиями управления киберфизическими системами с помощью так называемой «силы мысли». Все в курсе последнего достижения компании Илона Маска, вживившей чип в мозг обездвиженного пациента, который стал успешно управлять компьютерной мышкой силой мысли. Наши ученые из ИПУ РАН пошли в области интерпретации волн головного мозга дальше – первыми в мире научились идентифицировать людей на основе нейросигналов.
– Мы знаем разные способы идентификации личности: по отпечаткам пальцев, по лицу, по сетчатке глаза и пр. В чем преимущество идентификации человека по сигналу мозга?
– Все ранее разработанные методы допускают определенный процент мошенничества с биометрическими данными: отпечаток пальца можно скопировать, обмануть машину можно и с лицом, и с сетчаткой глаза, например, представив камере нужную фотографию. А вот с биоэлектрической активностью головного мозга этот номер не пройдет, ее подделать нельзя. Это, пожалуй, единственный способ идентификации, при котором человек должен предстать перед компьютером живьем.
– Как же пишется картина индивидуальной активности мозга?
– Мы уже несколько лет занимались медицинской кибернетикой, собирали базу данных по альфа и бета-ритмам мозга при помощи электроэнцефалограммы. В какой-то момент я поставил перед собой вопрос: уникальны ли волны головного мозга для каждого конкретного человека? Так начались исследования в этом направлении.
Вы знаете, как собирают электроэнцефалограмму: на голову пациенту надевают шапочку с электродами, каждый из которых нацелен на соответствующую зону мозга, отражающую слуховой, зрительный и другие потенциалы. Эти потенциалы можно представить в виде спектрограмм. Так вот мы решили провести эксперимент среди нескольких десятков добровольцев – мужчин и женщин от 17 до 23 лет. Убедившись, что каждый из них находится в нормальном, не измененном состоянии, имеет хорошее зрение и не имеет никаких неврологических заболеваний, мы надели на каждого из них ЭЭГ-шапочку и воздействовали на сетчатку глаза с помощью светодиода. Мы подавали вспышки с определенной частотой – 1, 8 и 14 Герц. Сигнал, попадая на сетчатку, дальше шел в мозг. А уже его ответный электросигнал с определенной частотой фиксировался электроэнцефалографом.
Полученные данные электроэнцефалограммы мы представили в виде спектрограмм, отражающих особенность мозговой деятельности каждого участника эксперимента, а затем по ним обучали нейросеть идентифицировать наших добровольцев.
– Насколько точно искусственный интеллект смог определить личность человека?
– Пока точность составляет 70 процентов, и мы продолжаем работать на ее увеличение. Надо сказать, что на первом этапе мы не стремились к абсолютной точности результата – важно было принципиально показать, что данные ЭЭГ индивидуальны.
– В какую сторону в дальнейшем вы будете двигаться в своих исследованиях?
– В дальнейшем, обучив машину на большом материале мозговых ритмов, мы хотим проверить гипотезу о том, есть ли у них общие половые и возрастные отличия, можно ли при первой же стимуляции сетчатки глаза светодиодом понять, трезв человек или нет. Мгновенное определение измененного сознания человека по работе мозга стало бы самым надежным способом избежать допуска такого человека за руль. Тут открывается огромное количество направлений для научных и инженерных изысканий.
