الذكاء الاصطناعي التوليدي يولد فيديو عالي الجودة من نشاط الدماغ البشري

مونت كارلو الدولية \إعداد: نايلة الصليبي

تتطرق نايلة الصليبي في “النشرة الرقمية” إلى دراسة من جامعة سنغافورة الوطنية والجامعة الصينية في هونغ كونغ، استخدم الباحثون فيها بيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي ونموذج  الذكاء الاصطناعي التوليدي  Stable Diffusion، لإنشاء نموذج ذكي يولد الفيديو من قراءات الدماغ.

مع فورة نماذج الذكاء الاصطناعي التوليدي المختلفة، تطرح أسئلة عدة حول تطبيقات هذه النماذج، علاوة عمّا تثيره من مخاوف لدى الكثيرين من تفوق الذكاء الاصطناعي على القدرات البشرية.

ماذا لو تمكن الذكاء الاصطناعي من تفسير خيال البشر، وتحويل الصور  من الدماغ إلى حقيقة؟

ها هي دراسة من جامعة سنغافورة الوطنية والجامعة الصينية في هونغ كونغ تجيب عن بعض هذه الأسئلة، حيث استخدم باحثون، الذكاء الاصطناعي التوليدي لإعادة بناء فيديو “عالي الجودة” من نشاط الدماغ البشري.

في هذه الدراسة استخدم الباحثون بيانات الرنين المغناطيسي الوظيفي ونموذج  الذكاء الاصطناعي التوليدي لتحويل النص لصور ة أو لتوليد الصور Stable Diffusion  لإنشاء نموذج MinD-Video الذي يولد الفيديو من قراءات الدماغ. نشرت هذه الدراسة على موقع arXiv preprint. وأيضا على موقع GitHub

ما هذا النموذج و كيف يعمل؟

يعرّف الباحثون نموذج MinD-Video على أنه “خط أنابيب من وحدتين، مصمم لسد الفجوة في فك تشفير الدماغ للصور والفيديو.”يتألف “خط الأنابيب المكون من وحدتين هذا” من مشفر لـ Functional magnetic resonance imaging  – fMRI للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، الذي يقيس نشاط الدماغ عن طريق الكشف عن التغيرات المرتبطة بتدفق الدم فعندما يتم استخدام منطقة من الدماغ، يزداد أيضًا تدفق الدَّم إلى تلك المنطقة. ويتألف أيضا من نسخة دقيقة من Stable Diffusion، وهو نموذجذكاء اصطناعي لتوليد الصور مفتوح المصدر وشائع الاستخدام.

ولتدريب النظام استخدم الباحثون مجموعة بيانات مفتوحة المصدر تحتوي على مقاطع فيديو بالإضافة لبيانات قراءات الدماغ بالرنين المغناطيسي الوظيفي لأشخاص خضعوا لهذا الاختبار.

يُظهر عرض توضيحي نشر على موقع الدراسة وجود تشابه بين مقاطع الفيديو التي عرضت على أشخاص شاركوا في التجارب ومقطع الفيديو الذي ولده الذكاء الاصطناعي بناءً على نشاط دماغ هؤلاء الأشخاص. الاختلافات بين مقطعي الفيديو طفيفة وتحتوي في الغالب على مواضيع ولوحات ألوان متشابهة.

على سبيل المثال: نشاهد في الدراسة مقارنة بين فيديو أصلي لخيول في حقل ما، ومن ثم مقطع فيديو أعيد بناؤه بألوان أكثر حيوية للخيول.

في مقطع فيديو آخر، نشاهد سيارة تسير في منطقة حرجية وإلى جانبه فيديو أعيد بناؤه يظهر وجهة نظر الشخص الذي شاهد فيديو السيارة يسير في طريق متعرج.

Excited to share a really cool project:
reconstructing video from fMRI brain scans using ViTs with temporal attention, CLIP, and stable diffusion!
🧠➡️📺

Building with the team has been awesomehttps://t.co/tJ3fdEN44f pic.twitter.com/SEmchuKxfC

— Jonathan Xu (@jonxuxu) May 22, 2023

وجد الباحثون أن مقاطع الفيديو التي أعيد بناؤها بمساعدة الذكاء الاصطناعي التوليدي “عالية الجودة” وتبلغ دقتها 85 بالمائة بالمقارنة مع مقاطع الفيديو الأصلية.

ما الهدف من هذا النوع من الدراسات والتجارب؟

تمثل هذه الدراسة تقدمًا آخر في مجال قراءة الدماغ البشري باستخدام الذكاء الاصطناعي إلى جانب تجارب سابقة أخرى قام بها باحثون من Graduate School of Frontier Biosciences من جامعة أوساكا اليابانية، الذين تمكنوا من إعادة بناء صور عالية الدقة من نشاط الدماغ بتقنية تستخدم أيضًا بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي و نموذج الذكاء الاصطناعي التوليدي Stable Diffusion لتوليد الصور.

كل هذه الدراسات جاءت مع تعزيز قدرات نموذج الذكاء الاصطناعي التوليدي Stable Diffusion لتوليد الصور الذي أدى لأن يكون التصور أكثر دِقَّة.

يقول الباحثون إن هذه النتائج سلطت الضوء على أمور ثلاثة رئيسية:

• أبرزها هيمنة القشرة البصرية Visual cortex، القشرة الدماغية المسؤولة عن معالجة البيانات البصرية وهي تقع في اَلْفَصِّ القَذالي في الجزء الخلفي من الدماغ وهي جزء من القشرة الدماغية التي تلعب دورا هاما في معالجة المعلومات المرئية. مما يكشف أن هذا الجزء من الدماغ هو مكون رئيسي للإدراك البصري
• أيضا أن مشفر الرنين المغناطيسي الوظيفي يعمل بطريقة هرمية، تبدأ بالمعلومات الهيكلية ثم تتحول إلى ميزات أكثر تجريدية ومرئية في الطبقات العميقة.
•  أخيرًا، وجد الباحثون أن مشفر الرنين المغناطيسي الوظيفي قد تطور خلال كل مرحلة تعليمية، مما يُظهر قدرته على الحصول على معلومات أكثر دِقَّة في أثناء استمراره في التدريب والتعلم.

يعتبر الباحثون أنه مع تطور نماذج الذكاء الاصطناعي الكبيرة، سيكون لهذا المجال تطبيقات واعدة، من علم الأعصاب إلى واجهات التواصل بين الدماغ والكمبيوتر brain-computer interfaces، وهي طريقة للاتصال المباشر بين دماغ الإنسان والكمبيوتر.

يمكن الاستماع لـ “بودكاست النشرة الرقمية” على مختلف منصات البودكاست. الرابط للبودكاست على منصة أبل

للتواصل مع #نايلةالصليبي عبر صفحة برنامَج“النشرة الرقمية”من مونت كارلو الدولية على لينكد إن وعلى تويتر salibi@  وعلى ماستودون  وعبر موقع مونت كارلو الدولية مع تحيات نايلة الصليبي

المزيد عن : نايلة الصليبي\نايلة الصليبي\مستخدمون\الذكاء الاصطناعي\أمن المعلومات\مونت كارلو الدولية\مونت كارلو الدولية\التعلم \تعلم الآلةالعميق\دماغ\دراسة\الصين\اليابان

جامعة

أبحاث

علوم

تكنولوجيا