Forschung 08.05.2023, 11:58 Uhr

Semantic Decoder: KI-System ermöglicht Gedankenlesen

Forscher haben ein neues KI-System entwickelt, das die Gehirnaktivität in einen kontinuierlichen Textstrom übersetzen kann – ohne chirurgische Implantate oder vorgeschriebene Wörter. Doch wie funktioniert der semantische Decoder und kann er wirklich Gedanken lesen?

Gedanken lesen

"Ein Blick ins Gehirn: Mit einem fMRT-Scanner können Forscher die Gehirnaktivität messen und Gedanken entschlüsseln. (Symbolbild)

Foto: PantherMedia / agsandrew

Gedanken lesen – das war bislang nur aus Science-Fiction-Filmen bekannt. Doch Künstliche Intelligenz hat in den letzten Monaten gezeigt, dass sie dazu fähig ist, menschenähnlich zu schreiben, beeindruckende Bilder und Videos zu erstellen sowie Musik zu produzieren, die die Musikindustrie aufmischt. Und jetzt soll es also auch möglich sein, Gedanken zu lesen?

Forscher der University of Texas in Austin haben ein künstliches Intelligenzsystem namens „Semantic Decoder“ entwickelt, das die Gehirnaktivität einer Person in einen kontinuierlichen Textstrom übersetzen kann – einfach durch Zuhören oder stilles Vorstellen einer Geschichte. Der semantische Decoder ist nicht-invasiv und könnte beispielsweise Schlaganfallpatienten helfen, sich verständlich zu machen. Aber wie funktioniert das System eigentlich? Kann es wirklich Gedanken lesen?

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Unfreiwilliges Auslesen der Gedanken nicht möglich

Die Studie wurde von Jerry Tang, einem Doktoranden der Informatik, und Alex Huth, einem Assistenzprofessor für Neurowissenschaften und Informatik an der Universität von Texas in Austin, geleitet. Sie haben ihre Forschungsergebnisse im Fachjournal Nature Neuroscience vorgestellt. Die Arbeit basiert zum Teil auf einem Transformer-Modell, ähnlich denjenigen, die die ChatGPT von OpenAI und den Bard von Google antreiben.

Allerdings sei „das Gedanken lesen“ nur mit dem Willen der betroffenen Person möglich, wie es in der entsprechenden Pressemitteilung heißt. Ein unfreiwilliges Auslesen der Gedanken ist nicht möglich. Das System muss umfassend an einer freiwilligen Person in einer Einrichtung mit großen und teuren Geräten trainiert werden. „Eine Person muss bis zu 15 Stunden in einem MRT-Scanner liegen, vollkommen still sein und aufmerksam den Geschichten zuhören, bevor dies wirklich gut bei ihnen funktioniert“, erklärte Alex Huth.

Gehirnaktivität mithilfe eines fMRT-Scanners gemessen

Im Gegensatz zu anderen Sprachdecodiersystemen, die sich derzeit in der Entwicklung befinden, ist dieses System nicht-invasiv, was bedeutet, dass keine chirurgischen Implantate erforderlich sind. Zudem müssen die Teilnehmer nicht nur Wörter aus einer vorgegebenen Liste verwenden. Stattdessen wird die Gehirnaktivität mithilfe eines fMRT-Scanners gemessen, nachdem das System ausgiebig trainiert wurde, indem die Person stundenlang Podcasts im Scanner anhört. Später kann das System, sofern der Teilnehmer bereit ist, dass seine Gedanken entschlüsselt werden, durch das Zuhören einer neuen Geschichte oder das Vorstellen des Erzählens einer Geschichte allein aus der Gehirnaktivität entsprechenden Text generieren.

„Für eine nicht-invasive Methode ist dies im Vergleich zu dem, was zuvor getan wurde, ein echter Durchbruch, der typischerweise aus Einzelwörtern oder kurzen Sätzen besteht“, kommentierte Huth. „Wir bringen das Modell dazu, kontinuierliche Sprache über längere Zeiträume mit komplizierten Ideen zu entschlüsseln“, wird der Forscher in der Pressemitteilung zitiert.

Das Wesentliche wird erfasst

Dabei handelt es sich bei den Ergebnissen nicht um eine wortwörtliche Transkription. Es wird das Wesentliche erfasst, was gesagt oder gedacht wird, wenn auch unvollkommen. Ein Beispiel hierfür ist, dass eine Teilnehmerin hörte, wie jemand sagte: „Ich habe noch keinen Führerschein.“ Das System hat es als „Sie hat noch nicht einmal angefangen, das Fahren zu lernen“ entschlüsselt.

Die Forscher führten auch Tests durch, um zu sehen, ob Personen, die zuvor am Training teilgenommen hatten, sich gegen nachfolgende Versuche des Gehirndecodierens aktiv verteidigen konnten. Es stellte sich heraus, dass das funktionierte. Taktiken wie das Denken an Tiere oder das stille Vorstellen der eigenen Geschichte ermöglichten es den Teilnehmern einfach und effektiv, das System daran zu hindern, die Rede wiederherzustellen, der die Person ausgesetzt war.

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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