This computer is learning to read your mind | DIY Neuroscience, a TED series

126,401 views ・ 2018-09-15

TED


Silakan klik dua kali pada teks bahasa Inggris di bawah ini untuk memutar video.

00:00
Translator: Joseph Geni Reviewer: Krystian Aparta
0
0
7000
Translator: Nauka N. Prasadini Reviewer: annisa putri
Membaca pikiran. Anda melihatnya di film sci-fi:
mesin yang dapat membaca pikiran kita.
Namun, saat ini, ada alat
yang dapat membaca aktivitas listrik otak kita.
Kita menyebut alat itu EEG.
Apakah ada informasi dalam gelombang otak ini?
00:12
Greg Gage: Mind-reading. You've seen this in sci-fi movies:
1
12203
2859
Jika ada, apakah kita bisa melatih komputer membaca pikiran?
00:15
machines that can read our thoughts.
2
15086
1857
00:16
However, there are devices today
3
16967
1798
Rekan saya Nathan sedang mencoba meretas mesin EEG
00:18
that can read the electrical activity from our brains.
4
18789
2524
untuk membuat mesin pembaca pikiran.
00:21
We call this the EEG.
5
21337
1272
[DIY Neurosains]
00:23
Is there information contained in these brainwaves?
6
23695
2829
Beginilah cara kerja EEG.
00:26
And if so, could we train a computer to read our thoughts?
7
26548
2813
Terdapat otak di kepala Anda,
dan otak tersebut terdiri dari milyaran neuron.
00:29
My buddy Nathan has been working to hack the EEG
8
29385
2904
Masing-masing neuron saling mengirimkan pesan elektrik.
00:32
to build a mind-reading machine.
9
32313
1676
Pesan kecil ini dapat digabungkan menjadi gelombang elektrik
00:34
[DIY Neuroscience]
10
34013
2457
00:36
So this is how the EEG works.
11
36939
1561
yang kita deteksi di layar.
00:38
Inside your head is a brain,
12
38524
1844
Pada prinsipnya, EEG dapat menunjukkan hal-hal berskala besar,
00:40
and that brain is made out of billions of neurons.
13
40392
2558
misalnya saat Anda sedang tidur atau terjaga.
00:42
Each of those neurons sends an electrical message to each other.
14
42974
3007
Bisakah ia menunjukkan hal lain?
Apakah ia sungguh membaca pikiran?
00:46
These small messages can combine to make an electrical wave
15
46005
2814
Kita akan mengujinya,
00:48
that we can detect on a monitor.
16
48843
1570
dan kita tidak akan mulai dari ide-ide rumit.
00:50
Now traditionally, the EEG can tell us large-scale things,
17
50437
2724
Namun dari yang sederhana.
Dapatkah kita menafsir penglihatan orang
00:53
for example if you're asleep or if you're alert.
18
53185
2350
hanya dari gelombang otaknya?
00:55
But can it tell us anything else?
19
55559
1594
Nathan memulai dengan menempelkan elektroda ke kepala Christy.
00:57
Can it actually read our thoughts?
20
57177
1702
00:58
We're going to test this,
21
58903
1219
Nathan: Hidupku rasanya kusut.
01:00
and we're not going to start with some complex thoughts.
22
60146
2623
(tertawa)
Greg Gage: Dia akan memperlihatkan Christy gambar
01:02
We're going to do something very simple.
23
62793
1977
01:04
Can we interpret what someone is seeing using only their brainwaves?
24
64794
3253
dari empat kategori berbeda.
Nathan: wajah, rumah, pemandangan, dan gambar aneh.
01:08
Nathan's going to begin by placing electrodes on Christy's head.
25
68071
3000
GG: Saat kami menunjukkan Christy ratusan gambar tadi,
01:11
Nathan: My life is tangled.
26
71095
1523
kami juga menangkap gelombang elektrik ke komputer Nathan.
01:12
(Laughter)
27
72642
1150
01:14
GG: And then he's going to show her a bunch of pictures
28
74152
2584
Kami ingin mendeteksi
01:16
from four different categories.
29
76760
1521
adanya informasi visual foto tersebut
01:18
Nathan: Face, house, scenery and weird pictures.
30
78305
2654
yang dikandung gelombang otak,
jadi saat selesai, kami akan melihat apakah EEG
01:20
GG: As we show Christy hundreds of these images,
31
80983
2498
dapat memberi tahu jenis gambar apa yang Christy lihat,
01:23
we are also capturing the electrical waves onto Nathan's computer.
32
83505
3543
dan jika terjadi, tiap kategori seharusnya memicu sinyal otak yang berbeda.
01:27
We want to see if we can detect any visual information about the photos
33
87072
3386
OK, setelah kami mengumpulkan semua data mentah EEG,
01:30
contained in the brainwaves,
34
90482
1352
01:31
so when we're done, we're going to see if the EEG
35
91858
2331
inilah hasilnya.
Ini terlihat berantakan. Mari kita susun berdasarkan gambar.
01:34
can tell us what kind of picture Christy is looking at,
36
94213
2598
01:36
and if it does, each category should trigger a different brain signal.
37
96835
3584
Nah, ini masih terlihat riuh untuk mencari perbedaannya,
tetapi jika kita merata-rata EEG di semua jenis gambar
01:40
OK, so we collected all the raw EEG data,
38
100443
2628
dengan menyelaraskannya saat gambar muncul,
01:43
and this is what we got.
39
103095
1150
01:45
It all looks pretty messy, so let's arrange them by picture.
40
105389
2938
kita bisa menghilangkan derau ini
dan nantinya, kita bisa melihat pola dominan
01:48
Now, still a bit too noisy to see any differences,
41
108826
2656
muncul dari tiap kategori.
Sekarang, semua sinyal masih sangat mirip.
01:51
but if we average the EEG across all image types
42
111506
3040
Mari kita cermati.
01:54
by aligning them to when the image first appeared,
43
114570
2436
Sekitar seratus milidetik setelah gambar muncul,
kami melihat lonjakan positif dalam keempat kasus,
01:57
we can remove this noise,
44
117030
1617
01:58
and pretty soon, we can see some dominant patterns
45
118671
2334
dan kami menyebutnya P100, dan kami berpendapat
02:01
emerge for each category.
46
121029
1564
02:02
Now the signals all still look pretty similar.
47
122617
2156
inilah yang terjadi di otak Anda saat mengenali sebuah benda.
02:04
Let's take a closer look.
48
124797
1215
Tapi astaga, coba lihat sinyal wajah.
02:06
About a hundred milliseconds after the image comes on,
49
126036
2525
Terlihat berbeda dari yang lain.
02:08
we see a positive bump in all four cases,
50
128585
2628
Ada penurunan negatif sekitar 170 milidetik
02:11
and we call this the P100, and what we think that is
51
131237
2789
setelah gambarnya muncul.
Apa penyebab terjadinya hal ini?
02:14
is what happens in your brain when you recognize an object.
52
134050
3075
Penelitian menunjukkan otak kita punya banyak neuron yang bertugas
02:17
But damn, look at that signal for the face.
53
137149
2086
mengenali wajah manusia,
02:19
It looks different than the others.
54
139259
1711
jadi lonjakan N170 ini bisa jadi karena neuron-neuron itu
02:20
There's a negative dip about 170 milliseconds
55
140994
2890
bekerja sekaligus di posisi yang sama,
02:23
after the image comes on.
56
143908
1540
dan kita bisa mendeteksinya di EEG.
02:25
What could be going on here?
57
145472
1750
02:27
Research shows that our brain has a lot of neurons that are dedicated
58
147246
3240
Sekarang ada dua kesimpulan.
Satu, mata kita tak bisa benar-benar mendeteksi perbedaan pola
02:30
to recognizing human faces,
59
150510
1459
02:31
so this N170 spike could be all those neurons
60
151993
2844
tanpa merata-ratakan deraunya,
dan dua, bahkan setelah menghilangkan deraunya,
02:34
firing at once in the same location,
61
154861
1985
mata kita hanya bisa menangkap sinyal yang terkait wajah.
02:36
and we can detect that in the EEG.
62
156870
1634
Di sinilah kita beralih ke machine learning.
02:39
So there are two takeaways here.
63
159083
1820
02:40
One, our eyes can't really detect the differences in patterns
64
160927
3085
Mata kita tidak terampil dalam menemukan pola pada derau data,
02:44
without averaging out the noise,
65
164036
1571
02:45
and two, even after removing the noise,
66
165631
2237
namun algoritma machine learning dirancang melakukan hal itu,
02:47
our eyes can only pick up the signals associated with faces.
67
167892
3001
jadi bisakah kita mengambil berbagai foto dan gambar
02:50
So this is where we turn to machine learning.
68
170917
2268
lalu mengumpankannya dan melatih komputer
02:53
Now, our eyes are not very good at picking up patterns in noisy data,
69
173209
3976
agar dapat menafsirkan apa yang Christy lihat di saat yang sama?
02:57
but machine learning algorithms are designed to do just that,
70
177209
2946
Kami mencoba untuk mengkode informasi yang keluar dari EEG-nya
03:00
so could we take a lot of pictures and a lot of data
71
180179
3201
di saat yang sama
dan memperkirakan apa yang dilihatnya.
03:03
and feed it in and train a computer
72
183404
1790
Jika berhasil, yang perlu dilihat
03:05
to be able to interpret what Christy is looking at in real time?
73
185218
3381
adalah tiap kali dia mendapat gambar pemandangan,
03:09
We're trying to code the information that's coming out of her EEG
74
189088
4117
mesinnya harus menyebut pemandangan, pemandangan.
Wajah -- wajah, wajah, wajah, wajah,
03:13
in real time
75
193229
1175
tetapi yang kita temukan justru tidak bekerja seperti itu.
03:14
and predict what it is that her eyes are looking at.
76
194428
2461
03:16
And if it works, what we should see
77
196913
1727
03:18
is every time that she gets a picture of scenery,
78
198664
2381
03:21
it should say scenery, scenery, scenery, scenery.
79
201069
2286
(tertawa)
03:23
A face -- face, face, face, face,
80
203379
1957
OK.
03:25
but it's not quite working that way, is what we're discovering.
81
205360
3531
Sutradara: Ada apa? GG: Kurasa kita perlu pekerjaan baru.
(tertawa)
OK, ternyata yang tadi gagal besar.
03:33
(Laughter)
82
213385
3548
Tapi kami masih penasaran:
Seberapa jauh kita bisa dorong teknologi ini?
03:36
OK.
83
216957
1151
Kami meninjau ulang usaha kami.
Kami sadar bahwa data masuk dengan sangat cepat ke komputer kami,
03:38
Director: So what's going on here? GG: We need a new career, I think.
84
218132
3382
03:41
(Laughter)
85
221538
1070
tanpa adanya rentang kapan gambar itu muncul,
03:42
OK, so that was a massive failure.
86
222632
2444
dan itu seperti membaca kalimat yang sangat panjang
03:45
But we're still curious: How far could we push this technology?
87
225100
3212
tanpa spasi pada kata-katanya.
Ini akan sulit dibaca,
03:48
And we looked back at what we did.
88
228336
1640
namun jika kita tambahkan spasi, kata individual akan muncul
03:50
We noticed that the data was coming into our computer very quickly,
89
230000
3143
03:53
without any timing of when the images came on,
90
233167
2241
dan kalimat menjadi mudah dipahami.
03:55
and that's the equivalent of reading a very long sentence
91
235432
2876
Namun bagaimana jika kita mengakalinya?
Dengan sensor, kita bisa melihat saat gambar muncul di komputer.
03:58
without spaces between the words.
92
238332
1605
03:59
It would be hard to read,
93
239961
1438
Dengan begitu, gelombang otak berhenti menjadi aliran informasi tanpa henti,
04:01
but once we add the spaces, individual words appear
94
241423
3713
dan sebagai gantinya, menjadi kumpulan makna individual.
04:05
and it becomes a lot more understandable.
95
245160
2044
04:07
But what if we cheat a little bit?
96
247228
1847
Kita juga akan sedikit mengakalinya,
04:09
By using a sensor, we can tell the computer when the image first appears.
97
249099
3537
dengan membatasi kategori jadi dua.
Lihat jika kita bisa membaca pikiran langsung.
04:12
That way, the brainwave stops being a continuous stream of information,
98
252660
3602
Dalam percobaan baru ini,
kami akan sedikit menyempitkannya
04:16
and instead becomes individual packets of meaning.
99
256286
2711
sehingga kita tahu permulaan gambarnya
04:19
Also, we're going to cheat a little bit more,
100
259021
2368
dan kita akan membatasi kategori ke “wajah” atau “pemandangan.”
04:21
by limiting the categories to two.
101
261413
1812
04:23
Let's see if we can do some real-time mind-reading.
102
263249
2383
Nathan: Wajah. Benar.
04:25
In this new experiment,
103
265656
1235
Pemandangan. Benar.
04:26
we're going to constrict it a little bit more
104
266915
2097
GG: Nah sekarang, tiap kali ada gambar muncul,
04:29
so that we know the onset of the image
105
269036
2252
kita akan memotret awal gambar
04:31
and we're going to limit the categories to "face" or "scenery."
106
271312
3382
dan menguraikan EEG-nya.
Mesinnya mulai benar.
04:35
Nathan: Face. Correct.
107
275097
1511
Nathan: Ya. Wajah. Benar.
04:37
Scenery. Correct.
108
277780
1351
GGL: Jadi ada informasi di sinyal EEG. Keren sekali.
04:40
GG: So right now, every time the image comes on,
109
280251
2373
Kita hanya harus menyelaraskannya dengan awal gambar.
04:42
we're taking a picture of the onset of the image
110
282648
2266
Nathan: Pemandangan. Benar.
04:44
and decoding the EEG.
111
284938
1695
04:46
It's getting correct.
112
286657
1256
04:47
Nathan: Yes. Face. Correct.
113
287937
1579
Wajah. Oke.
GG: Artinya ada informasi di balik itu,
04:49
GG: So there is information in the EEG signal, which is cool.
114
289540
2859
yang berarti jika kita tahu kapan gambar akan muncul,
04:52
We just had to align it to the onset of the image.
115
292423
2537
kita bisa tahu apa kategori gambar itu,
04:55
Nathan: Scenery. Correct.
116
295307
1311
mungkin, setidaknya secara umum, dengan melihat potensi yang timbul.
04:59
Face. Yeah.
117
299344
1150
05:00
GG: This means there is some information there,
118
300518
2288
Nathan: Tepat sekali.
05:02
so if we know at what time the picture came on,
119
302830
2913
GG: Andai kau bilang di awal proyek, ini mungkin terjadi,
05:05
we can tell what type of picture it was,
120
305767
1999
Aku akan bilang mustahil.
Aku tak mengira kita akan berhasil.
05:07
possibly, at least on average, by looking at these evoked potentials.
121
307790
5096
Apakah kami berhasil membaca pikiran?
Ya, tapi kami terpaksa curang.
05:12
Nathan: Exactly.
122
312910
1325
Ternyata Anda bisa menemukan hal-hal menarik dari EEG,
05:14
GG: If you had told me at the beginning of this project this was possible,
123
314259
3521
misalnya saat Anda melihat wajah orang,
05:17
I would have said no way.
124
317804
1251
namun masih ada berbagai keterbatasan.
05:19
I literally did not think we could do this.
125
319079
2000
Mungkin kemajuan machine learning akan membuat langkah besar,
05:21
Did our mind-reading experiment really work?
126
321103
2066
05:23
Yes, but we had to do a lot of cheating.
127
323193
1975
dan nantinya, kita dapat menguraikan isi pikiran kita.
05:25
It turns out you can find some interesting things in the EEG,
128
325192
2905
Tapi untuk saat ini,
05:28
for example if you're looking at someone's face,
129
328121
2290
jika ada perusahaan yang mengklaim memanfaatkan gelombang otak
05:30
but it does have a lot of limitations.
130
330435
2157
untuk mengendalikan perangkat,
05:32
Perhaps advances in machine learning will make huge strides,
131
332616
2946
Anda berhak meragukannya.
05:35
and one day we will be able to decode what's going on in our thoughts.
132
335586
3390
05:39
But for now, the next time a company says that they can harness your brainwaves
133
339000
4077
05:43
to be able to control devices,
134
343101
1750
05:44
it is your right, it is your duty to be skeptical.
135
344875
3310
Tentang situs web ini

Situs ini akan memperkenalkan Anda pada video YouTube yang berguna untuk belajar bahasa Inggris. Anda akan melihat pelajaran bahasa Inggris yang diajarkan oleh guru-guru terbaik dari seluruh dunia. Klik dua kali pada subtitle bahasa Inggris yang ditampilkan di setiap halaman video untuk memutar video dari sana. Subtitle bergulir selaras dengan pemutaran video. Jika Anda memiliki komentar atau permintaan, silakan hubungi kami menggunakan formulir kontak ini.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7