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Les chercheurs japonais de l'Université d'Osaka sont parvenus à entraîner une IA pour recréer les images auxquelles une personne pense à partir des données de scan IRM. Découvrez tout ce que vous devez savoir sur cet exploit scientifique offrant de nombreuses possibilités pour le futur…
Après DALL-E et MidJourney pouvant créer des images à partir de prompts textuels, les chercheurs de l'Université d'Osaka viennent de franchir un nouveau cap : une IA capable de lire dans vos pensées pour représenter ce qui vous traverse l'esprit.
Dans une étude publiée sur biorxiv.org, Yu Takagi et Shinji Nishimoto expliquent avoir appris au modèle Stable Diffusion à reconstruire des images en haute définition à partir des données collectées par des scans IRM.
Grâce à cet entraînement, l'IA est en mesure de représenter visuellement ce à quoi pense une personne en se basant sur son activité cérébrale. Le résultat est tout simplement bluffant.
L'IA devine à quoi vous penser à partir d'un IRM
Dans le cadre de cette expérience, des images ont été présentées aux participants par les chercheurs. Ils ont ensuite été installés sur un scanner IRM, et l'IA s'est occupée de reconstituer les visuels qu'ils avaient encore en tête.
Plus précisément, cette prouesse repose sur l'utilisation de l'Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) pour cartographier l'activité du cerveau. Elle permet d'analyser les petits changements dans le flux sanguin, indiquant que certaines parties spécifiques du cerveau sont en fonctionnement.
En présentant différentes images à des personnes pendant un scan IRMf, il est possible d'identifier les différentes parties de leurs cerveaux qui « s'activent » en réponse. Les réactions sont ensuite cartographiées dans un format similaire aux modèles génératifs existants, et peuvent être utilisées pour générer de nouvelles images.
Afin d'entraîner l'IA, chaque participant a visionné 10 000 images à l'intérieur d'un scanner IRMf. L'opération a été répétée trois fois, et les données IRM ont nourri un ordinateur pour qu'il puisse apprendre comment le cerveau de chaque participant a traité les images.
Les chercheurs stupéfaits par les résultats
Étonnamment, il s'avère que l'intelligence artificielle arrive mieux à lire l'activité cérébrale de certaines personnes que d'autres.
Cependant, dans la plupart des cas, on constate de claires similitudes entre les objets, schémas de couleur et compositions des images présentées aux participants et les reconstructions créées par l'IA.
Selon Takagi, co-auteur de l'étude et professeur assistant à l'Université d'Osaka, les chercheurs ont été très surpris par les résultats de cette expérience.
D'après lui, la partie la plus intéressante de cette expérience est que le modèle de diffusion (l'IA de génération d'image) parvient à prédire l'activité du cerveau et peut être utilisée pour reconstruire ses expériences visuelles. Pourtant, il n'avait pas été créé pour comprendre le cerveau !
Prochaine étape : une IA capable de représenter votre imagination
Au cours de l'étude, l'IA était capable de voir ce que les participants voyaient en analysant l'activité de leur cerveau. Toutefois, Takagi affirme que cette technique pourrait théoriquement servir à assembler les images directement depuis l'imagination d'une personne.
Comme il l'explique, « quand nous voyons des choses, l'information visuelle capturée par la rétine est traitée dans une région du cerveau appelée cortex visuel et située dans le lobe occipital ».
Ainsi, lorsque nous imaginons une image, des régions du cerveau similaires sont activées. Il est donc possible d'appliquer la même technique à l'activité du cerveau pendant l'imagination. Toutefois, les chercheurs ignorent pour l'instant avec quel niveau de précision ils pourraient décoder une telle activité…
Toujours d'après Tagaki, cette technologie pourrait potentiellement être utilisée pour le développement d'interfaces cerveau-machine à des fins médicales ou créatives.
L'un des points forts de cette nouvelle technique est qu'elle ne requiert pas de manipulation physique d'un appareil. Par conséquent, elle offre des possibilités excitantes pour les artistes et créateurs ayant des handicaps physiques les empêchant d'utiliser des outils créatifs traditionnels.
Nos pensées intimes bientôt exposées au grand jour ?
Malheureusement, une telle innovation comporte aussi des dangers. L'accès aux données IRMf d'une personne introduit des risques majeurs pour sa sécurité et sa confidentialité.
En permettant de reconstruire les pensées internes et privées à partir des données, cette technologie pourrait permettre un niveau inédit de surveillance. Des acteurs malveillants pourraient l'exploiter pour espionner nos idées les plus intimes…
Cependant, déployer un tel système hors d'un environnement de laboratoire semble très difficile. Un scanner IRMf est indispensable pour mesurer l'activité cérébrale, et une telle machine coûte plus d'un million de dollars.
De plus, en l'état actuel, l'IA doit d'abord apprendre à cartographier l'activité cérébrale d'un individu. Chacun a différentes réactions face à une même image, et la méthode doit donc être personnalisée pour chaque utilisateur.
La génération d'image à partir de l'activité du cerveau est à la fois coûteuse et chronophage. Les travaux dans ce domaine sont donc focalisés sur la recherche, et pourraient démontrer les différences de perception et d'interprétation du monde entre l'IA et l'humain.
Les chercheurs sont convaincus de pouvoir démontrer le potentiel d'intégration entre l'intelligence artificielle et la recherche en neurosciences, et la façon dont ces deux domaines pourraient interagir dans le futur.
A priori, vous pouvez donc encore penser librement sans avoir à craindre que cette personne assise à côté de vous soit en train de tout écouter…
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