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
Helsingin yliopisto oli hakijoiden ykköstoive yhteishaussa28.3.2024 11:38:03 EET | Tiedote
Hakijoita kandi- ja maisteriohjelmiin oli yli 31 000. Ensisijaisten hakijoiden määrän perusteella Helsingin yliopisto oli Suomen suosituin yliopisto. Tutut alat – oikeustiede, lääketiede ja psykologia – olivat jälleen Helsingin yliopiston suosituimpia hakukohteita.
Modernin ajan suurinta aurinkomyrskyä jäljitettiin Lapin puiden vuosirenkaista28.3.2024 09:34:22 EET | Tiedote
Helsingin yliopiston johtama tutkimusryhmä pystyi mittaamaan vuoden 1859 Carringtonin aurinkomyrskyn jälkeisen piikin Lapin puiden radiohiilipitoisuuksista. Jäljitys auttaa varautumaan vaarallisiin aurinkomyrskyihin.
KUTSU MEDIALLE 10.4; Mistä europarlamenttivaaleissa puhutaan, tutkijoiden ajankohtaisimmat asiat esillä27.3.2024 14:05:26 EET | Kutsu
Kesäkuun Euroopan parlamentin vaalit käydään entistä kireämmässä maailmanpoliittisessa tilanteessa. Mikä merkitys EU-vaaleilla on Euroopan ja Suomen suunnalle? Millaisessa poliittisessa tilanteessa EU-vaaleihin lähdetään? Entä millaisia valtakamppailuja Euroopan parlamentin sisällä käydään?
Tutkijat selvittivät, miten musiikki katoaa aivoista27.3.2024 12:00:00 EET | Tiedote
Sävelkuurolta ihmiseltä puuttuu kyky tunnistaa melodioita. Tuore tutkimus onnistui paikantamaan sävelkuurouden eli amusian todennäköisen alkuperän aivoissa. Ilmiön jäljille päästiin tutkimalla tapauksia, joissa aivoinfarkti oli aiheuttanut amusian.
Plastiikkakirurgian professori Virve Koljoselle J. V. Snellman -palkinto26.3.2024 18:00:00 EET | Tiedote
Helsingin yliopisto on myöntänyt J. V. Snellmanin nimeä kantavan tiedonjulkistamispalkinnon vuonna 2024 professori Virve Koljoselle. Koljonen viestii erikoisalastaan plastiikkakirurgiasta aktiivisesti ja yleistajuisesti sosiaalisessa mediassa ja on tavoittanut laajasti niin ammattilaisia kuin suurta yleisöä.
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