Aivojoukkoistaminen kertoo ihmisten mieltymyksistä automaattisesti

Helsingin yliopiston tutkijat ovat kehittäneet tavan analysoida ihmisten mielipiteitä ja tehdä johtopäätöksiä ihmisjoukkojen luontaisesta aivotoiminnasta tekoälyn avulla. Tutkijat kutsuvat tekniikkaa aivojoukkoistamiseksi. Sitä voidaan käyttää kuvien luokitteluun tai erilaisten sisältöjen suositteluun. Vastaavaa ei ole tehty aiemmin.
Joukkoistaminen on esimerkiksi ohjelmistokehityksessä usein käytetty toimintatapa, jonka avulla jokin tehtävä paloitellaan suuren ihmisjoukon ratkaistavaksi. Ihmisiä voidaan esimerkiksi pyytää tunnistamaan kuvasta esineitä, ja tulokset syötetään kuvantunnistusjärjestelmän opetusdataksi. Kehittyneimmätkään tekoälyyn perustuvat kuvantunnistusjärjestelmät eivät toimi vielä täysin automaattisesti, vaan niiden kouluttaminen vaatii useiden ihmisten mielipiteitä monien esimerkkikuvien sisällöstä.
Helsingin yliopiston tutkijat kokeilivat, voiko joukkoistamista tehdä analysoimalla ihmisten aivosähkökäyriä tekoälymenetelmien avulla. He halusivat tietää, tarvitseeko ihmisten mielipidettä kysyä erikseen, vaan voisiko sen lukea suoraan aivosähkökäyrästä.
– Halusimme tutkia, voiko joukkoistamista tehdä kuvien tunnistuksessa ihmisten luontaisista reaktioista siten, että ihmisten ei tarvitse tehdä manuaalista työtä näppäimistön tai hiiren avulla, kertoo akatemiatutkija Tuukka Ruotsalo Helsingin yliopistosta.
Kone tulkitsee kuvan luokan
Tutkimukseen osallistui 30 vapaaehtoista, joille näytettiin tietokoneen näytöltä ihmiskasvojen kuvia. Koehenkilöiden tehtävä oli luokitella ihmiskasvoja mielessään sen mukaan, näkyykö kuvassa esimerkiksi tumma- vai vaaleahiuksinen ihminen, tai hymyilevä tai vakavailmeinen ihminen.
Osallistujia ohjeistettiin huomioimaan tehtävän kannalta tärkeät kuvat, kuten vaaleahiuksisten ihmisten kuvat, mutta heidän ei tarvinnut käyttää tähän näppäimistöä tai hiirtä. Samalla heidän aivotoimintaansa tarkkailtiin aivosähkökäyrämittauksella (elektroenkefalografia, EEG). Tekoälyalgoritmi oppi tunnistamaan aivosähkökäyrän perusteella tehtävän mukaiset kuvat, kuten sen, milloin ruudulle ilmestyi vaaleahiuksisen ihmisen kuva.
Kävi ilmi, että ihmiset pystyivät mielessään luokittelemaan kuvat pyydetyllä tavalla, ja tekoäly pystyi tulkitsemaan tämän luokan suoraan aivosähkökäyrästä. Tutkijat päättelevät, että aivojoukkoistaminen soveltuu yksinkertaisiin ja hyvin määriteltyihin tunnistustehtäviin. Erittäin luotettavia luokittelutuloksia syntyi jo 12 vapaaehtoisen tiedoista.
Tekniikka kehittyy kevyempään suuntaan
Tuloksia voidaan hyödyntää erilaisissa aivojen ja tietokoneiden toimintaa yhdistävissä käyttöliittymissä. Tämä edellyttäisi, että EEG-laitteita olisi tulevaisuudessa käytössä jonkinlaisena puettavana ja helppokäyttöisenä elektroniikkana. Nyt tehdyssä tutkimuksessa laitteita käytettiin laboratorio-olosuhteissa. Kevyempää EEG-tekniikkaa voi kuitenkin olla saatavilla jo lähitulevaisuudessa.
– Saatavilla oleva tekniikka toki rajoittaa meidän lähestymistapaamme, sanoo tutkimusavustaja Keith Davis Helsingin yliopistosta.
– Nykyiset aivojen aktiivisuutta mittaavat menetelmät sopivat kontrolloituihin laboratorio-oloihin, mutta tekniikan täytyy vielä kehittyä tullakseen osaksi arkea. Lisäksi nämä tekniikat tallentavat vain pienen osan aivojen aktiivisuudesta. Kun aivokuvantamisen tekniikka kehittyy, ihmisten mieltymyksistä voi mahdollisesti saada tietoa suoraan heidän aivoistaan. Perinteisten arvosteluasteikkojen tai tykkäysnappien painelun sijaan ihminen voisi yksinkertaisesti kuunnella musiikkia tai katsoa ohjelmaa, ja hänen mielipiteensä näkyisi suoraan aivojen aktiivisuudesta, Davis sanoo.
Tutkimus julkaistiin ACM Human Factors in Computing Systems -konferenssissa huhtikuussa.
Julkaisu:
Keith M. Davis III, Lauri Kangassalo, Michiel Spapé, and Tuukka Ruotsalo. 2020. Brainsourcing: Crowdsourcing Recognition Tasks via Collaborative Brain-Computer Interfacing. In CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '20), April 25–30, 2020, Honolulu, HI, USA. ACM, New York, NY, USA 15 Pages. https://doi.org/10.1145/3313831.3376288
Katsoaksesi videon lähteestä www.youtube.com, anna hyväksyntä sivun yläosasta.Tutkimuksen videoabstrakti: Information gain modulates brain activity evoked by reading
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Akatemiatutkija Tuukka Ruotsalo
Tietojenkäsittelytieteen osasto, Helsingin yliopisto
tuukka.ruotsalo@helsinki.fi
+358 50 566 1400
Kuvat

Linkit
Tietoja julkaisijasta

PL 3
00014 Helsingin yliopisto
02941 22622 (mediapalvelu) 02941 911 (vaihde) (vaihde)https://www.helsinki.fi/fi/yliopisto
Helsingin yliopisto on yli 40 000 opiskelijan ja työntekijän kansainvälinen tiedeyhteisö, joka toimii neljällä kampuksella Helsingissä ja usealla muulla paikkakunnalla Suomessa. Kansainvälisissä yliopistovertailuissa se on ollut toistuvasti maailman sadan parhaan yliopiston joukossa. Helsingin yliopisto on perustettu vuonna 1640.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Helsingin yliopisto
Noin joka seitsemäs hakija pääsi sisään Helsingin yliopistoon3.7.2025 09:42:00 EEST | Tiedote
Yhteishaussa Helsingin yliopistoon valittiin 4 703 uutta opiskelijaa. Helsingin yliopisto oli Suomen suosituin yliopisto ensisijaisten hakijoiden määrän sekä hakijoiden kokonaismäärän perusteella.
Kaasuvuoto aloittaa haavan korjauksen kasveissa2.7.2025 18:01:00 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston tutkijat ovat löytäneet mekanismin, jonka avulla kasvit korjaavat suojaavan uloimman kerroksensa, korkkisolukon. Tällä löydöllä voi olla merkittäviä vaikutuksia maatalouteen ja elintarvikkeiden säilyvyyteen. Etyleenin ja hapen diffuusio haavan läpi käynnistää kasvin luonnollisen paranemisprosessin.
Kaksoisvalohoito vähentää ikenien verenvuotoa ja tulehdusta hammasimplanttien ympärillä1.7.2025 09:59:32 EEST | Tiedote
Kaksoisvalohoito (Lumoral) tarjoaa kotikäyttöön turvallisen ja tehokkaan vaihtoehdon implanttien ympäristön tulehduksen hallintaan ilman antibiootteja.
Tutut maatalousympäristön linnut vähenevät, eteläiset yleislajit runsastuvat30.6.2025 08:00:00 EEST | Tiedote
Moni tuttu lintulaji harvinaistuu entisestään. Varpusia ja kuoveja on nyt vähemmän kuin koskaan aiemmin. Toisaalta monien eteläisten lajien voittokulku jatkuu. Mustarastaita ja peukaloisia esiintyy ennätysmäisen runsaasti.
Panimoteollisuuden sivuvirroista terveellisiä elintarvikkeita27.6.2025 13:02:54 EEST | Tiedote
Helsingin yliopiston tutkijat ovat keksineet innovatiivisen ja kestävän tavan hyödyntää mäskiä ja muita panimoteollisuuden sivutuotteita muokkaamalla niistä hyödyllisiä elintarvikkeita.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme