رمزگشایی ذهن با الگوبرداری از انیگما

به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ در زمان جنگ جهانی دوم آلمان‌ها از ابزاری به نام انیگما (Enigma)، برای رمزنگاری پیام‌های محرمانه‌ی خود استفاده می‌کردند. در طول این جنگ آلن تورنیگ^ض (Alan Turing) با کمک چندین ریاضی‌دان دیگر موفق شدند الگوریتم این دستگاه را شناسایی کرده و رمز آن را بشکنند.

گروهی از مهندسان پزشکی آمریکایی با الگوبرداری از روش تورینگ، الگوریتمی را مخصوص به خود توسعه داده‌اند که می‌تواند فعالیت‌های نورون‌های حرکتی مغز میمون‌ها را رمزگشایی کند.

پژوهشگران توضیح دادند از الگوریتم مذکور به منظور پیش‌بینی حرکت دست میمون بر پایه‌ی داده‌های ذهنی استفاده شد. این گروه امیدوار است در آینده بتوانند الگوهای پیچیده‌تری را شناسایی کرده و فعالیت تمام اعضا را پیش‌بینی کنند؛ زیرا از این قابلیت برای بهبود شرایط افرادی که از اندام مصنوعی استفاده می‌کنند، مفید خواهد بود.

دانشمندان شرح دادند برای دستیابی به الگوریتم مورد بحث آزمایش‌های مختلفی را روی سه میمون انجام داده و فعالیت‌های الکترونیکی و عصبی ایجاد شده به علت هر حرکت این سه را زیر نظر گرفته، مورد مطالعه قرار دادند.

در حالی که هم‌اینک ابزارهایی به عنوان رابط‌های بین ذهن انسان و رایانه ایجاد شده است که از داده‌های به دست آمده برای کنترل اعضای مصنوعی بهره می‌گیرد؛ این گروه از طریق «یادگیری با نظارت²» (supervised learning) روش خود را توسعه داد و موفق به شد الگوهای موجود در فعالیت‌های نورون‌ها برای حرکت اعضای بدن، بازسازی کند.

کنراد کوردینگ (Konrad Kording)، سرپرست پژوهشگران گفت:

در مبحث رمزنگاری، یادگیری با نظارت را می‌توان حمله متن آشکار (KPA³) نامید. به این معنی که ما به هر دو متن رمزنگاری شده و نمونه‌ی اصلی آن دسترسی داشته و تنها باید قوانین تبدیل آن‌ها به یکدیگر را پیدا کنیم. کاری که می‌خواستیم انجام دهیم، رمزگشایی مغز تنها با مدل‌های حرکتی پیام رمزنگاری شده، بود.

در واقع محققان می‌خواستند یک الگوی ریاضی را برای نقشه برای از ذهن میمون‌ها پیدا کنند.

کوردینگ ادامه داد:

الگوریتم ایجاد شده طیف وسیعی از رمزگشاها را تا زمان رسیدن به یک خروجی برای حرکات معمولی مورد آزمایش قرار داد.

در حال حاضر بیمارانی که از اندام مصنوعی استفاده می‌کنند باید در یک فرآیند وقت‌گیر و پیچیده، آموزش ببینند؛ اما دانشمندان امیدوارند روش آن‌ها، نسل جدیدی از اندام‌های روباتیک و مصنوعی را به وجود آورد که افکار کاربر را بدون واسطه پیش‌بینی و تفسیر کند. این موضوع در نهایت کیفیت زندگی بیماران و قدرت تحرک آن‌ها را بهبود می‌دهد.

کوردینگ توضیح داد تحقیقات آن‌ها در مراحل اولیه قرار دارد؛ اما احتمالاً بتوان در دهه‌ی آینده از آن بهره‌برداری کرد.