L'intelligence artificielle peut désormais lire les pensées et les traduire en phrases
Nouvelle "magie" de l'intelligence artificielle : un système portable et non invasif de traduction des pensées en textes écrits est présenté pour la première fois. Voici ce dont il s'agit en détail.
Le nouveau système portable et non invasif de lecture de l'esprit
ACS Publications
L'intelligence artificielle atteint des résultats de plus en plus impressionnants, repoussant les limites jusqu'alors inexplorées. Grâce à cela, les chercheurs ont développé un projet étonnant. Il s'agit d'un système non invasif et portable capable de lire l'esprit, traduisant les pensées en mots écrits : une innovation absolue, présentée pour la première fois par l'équipe du GrapheneX-UTS Human-centric Artificial Intelligence Center à l'University of Technology Sydney (UTS), en Australie. Cette technologie est non seulement de très haut niveau et a un impact majeur dans le domaine de l'innovation, mais elle peut également aider ceux qui n'ont pas ou ont perdu l'usage de la parole en raison de maladies, de traumatismes, de paralysies ou d'accidents vasculaires cérébraux.
Le nouveau système peut ainsi favoriser et faciliter la communication pour les personnes atteintes de cette incapacité, mais pas seulement : il permet également une communication ininterrompue entre l'homme et la machine, à l'instar d'un bras robotique. Lors de la Conférence NeurIPS, l'événement annuel prestigieux au cours duquel les recherches les plus importantes dans le domaine de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique sont présentées à l'échelle mondiale, qui s'est déroulé à La Nouvelle-Orléans, en Louisiane, aux États-Unis, le projet a été choisi comme une étude d'excellence. La recherche a été dirigée par le professeur Chin-Teng Lin, directeur du Centre HAI GrapheneX-UTS, en collaboration avec le premier auteur Yiqun Duan et le doctorant Jinzhou Zhou de la Faculté des sciences de l'ingénierie et de l'informatique de l'UTS.
L'intelligence artificielle traduit les pensées en mots écrits, voici comment
Thomas Do/Youtube screenshot
Au cours de l'étude, les vingt-neuf participants ont été invités à lire silencieusement certains textes. Pendant cette activité individuelle, ils portaient un casque capable d'enregistrer, par le biais de l'électroencéphalogramme (EEG), l'activité électrique du cerveau à travers le cuir chevelu. Le modèle d'IA développé par les chercheurs, DeWave, a traduit les ondes EEG en mots ou phrases. Le professeur Lin a déclaré : "Cette recherche représente un effort novateur dans la traduction directe des ondes EEG brutes en langage, marquant une avancée significative dans le domaine. C'est la première à incorporer des techniques de codage discret dans le processus de traduction du cerveau au texte, introduisant une approche innovante de la décodification neuronale. L'intégration avec de vastes modèles linguistiques ouvre également de nouvelles frontières dans les neurosciences et l'intelligence artificielle."
Ce système atteint en effet son objectif sans être invasif : les technologies précédentes nécessitaient des interventions chirurgicales et l'implantation d'électrodes dans le cerveau ou l'utilisation d'une résonance magnétique pour la numérisation, entraînant des coûts très élevés et des difficultés pratiques. De plus, ces techniques nécessitent des entrées supplémentaires telles que le suivi oculaire pour traduire les signaux cérébraux en langage, rendant le tout encore moins gérable au quotidien. Les signaux EEG obtenus par le biais d'un casque, plutôt que par des électrodes implantées, sont plus forts et plus bruyants, mais la traduction a révélé des performances satisfaisantes.
Duan a expliqué que "le modèle est plus habile à associer les verbes que les noms. Cependant, en ce qui concerne les noms, nous avons remarqué une tendance vers des paires de synonymes plutôt que des traductions précises, comme 'l'homme' au lieu de 'l'auteur'. Nous pensons que cela se produit parce que, lorsque le cerveau traite ces mots, des termes sémantiquement similaires pourraient produire des modèles d'ondes cérébrales similaires. Malgré les défis, notre modèle produit des résultats significatifs, alignant les mots clés et formant des structures de phrases similaires."
Traduction des pensées en texte avec l'IA : quel est le niveau de précision ?
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La précision de la traduction est d'environ 40% sur BLEU-1, une échelle de mesure allant de zéro à un qui compare la similitude du texte traduit avec d'autres traductions de haute qualité. L'objectif des chercheurs est d'atteindre un pourcentage de 90%, similaire aux programmes de traduction linguistique et de reconnaissance vocale. La recherche s'appuie sur des travaux antérieurs, au cours desquels l'UTS, en collaboration avec les forces de défense australiennes, a développé une interface cerveau-ordinateur qui guidait et contrôlait un robot quadrupède grâce aux ondes cérébrales.
Les capteurs non invasifs développés pour ce nouveau système de lecture de la pensée reposent sur le graphène épitaxial avec des microcavités, une forme de carbone d'une épaisseur d'un atome et surnommé le "matériau merveilleux". Il s'agit d'un excellent conducteur de chaleur et d'électricité, ce qui le rend parfait pour la mesure de l'activité électrique corticale. "Sa nature très mince, combinée à une conductivité électrique élevée, à la biocompatibilité, à la résistance à la corrosion et à la stabilité dans la sueur, sont toutes des caractéristiques très intéressantes pour une utilisation comme capteurs d'interfaces neurales, qu'elles soient invasives ou non."
L'appareil est équipé d'un microcontrôleur Cortex-M4 et transmet ses signaux échantillonnés en haute résolution sur 24 bits, recueillis à partir d'un maximum de 64 canaux. L'utilisation du LLM, large language model, permet de détecter le mot suivant le plus cohérent en fonction de la pensée développée jusqu'à un certain moment. Ainsi, l'intelligence artificielle est maintenant capable de lire l'esprit : quelle sera la prochaine frontière étonnante ?
