Главная страница > Новости > ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 08.03.2021-14.03.2021

ОБЗОР НОВОСТЕЙ НЕЙРОТЕХНОЛОГИЙ 08.03.2021-14.03.2021

15 марта 2021

Активность мозга трейдеров предсказала изменения котировок лучше, чем их действия

Американские психологи из Стэнфордского университета провели серию экспериментов по предсказанию динамики биржевых котировок. Для этого использовали фМРТ добровольцев, которые сыграли роль трейдеров. В первом эксперименте приняли участие 41 человек, во втором — 49, каждый прошел через 140 тестов. Для чистоты условий ученые всякий раз брали различные наборы акций из биржевых архивов 2015 года.

Когда они находились в аппарате для фМРТ, им показывали графики 14 случайно отобранных для каждого котировок. Начиная с десятью долларами на счете в каждом тесте они должны были принять решение, куда инвестировать деньги. Каждый следующий тест представлял собой суточное изменение цен на акции. Результаты были интригующими. Мозговая активность подопытных выступила надежным индикатором будущих изменений стоимости акций.

Области мозга, которые интересовали исследователей и образец активности, зафиксированной в экспериментах

Активное прилежащее ядро показывало грядущее удорожание или удешевление акций (в зависимости от типа активности). А степень возбуждения островковой доли характеризовала величину изменения стоимости активов. Наконец, самое интересное: вне зависимости от того, верные решения принимали «трейдеры» или нет, их мозговая активность все равно с большой долей достоверности предсказывала изменение цен.

Отражение в глазах выдало в фотографиях людей дипфейки

Исследователи из Университета Баффало нашли новый недостаток, по которому можно отличить дипфейк от обычной фотографии — отражения в глазах. Поскольку глаза человека расположены гораздо ближе друг к другу, чем источник света, на фотографии отражения в обоих глазах почти одинаковы. Однако в алгоритмах для подмены или создания лиц нет физических ограничений, описывающих поведение отражений, и на создаваемых ими изображениях отражения в глазах разнятся гораздо сильнее.

Примеры реальных (сверху) и поддельных (снизу) изображений глаз

Авторы работы создали алгоритм, который автоматически определяет дипфейки по отражениям. Сначала он обнаруживает лицо, размечает на нем ключевые точки и на их основании вырезает область, ограниченную радужной оболочкой. Затем алгоритм бинаризирует это изображение, превращая пиксели с яркостью выше пороговой в черные, а остальные — в белые. В результате образуется два изображения (по одному на глаз) с формой отражений, между которыми рассчитывается схожесть.

Исследователи оценили работу алгоритма на двух выборках: реальных лицах из датасета Flickr-Faces-HQ и сгенерированных нейросетью StyleGAN2 с сайта This Person Does Not Exist. На графике коэффициента Жаккара явно видно, что распределения реальных и фейковых фотографий значительно отличаются. Также они построили для этих распределений ROC-кривую и показали, что точность классификации составляет 94 процента.

ИИ превращает умную колонку в бесконтактный датчик пульса

Ученые разработали новую интеллектуальную акустическую систему, которая может превратить Amazon Echo и Google Home в бесконтактные мониторы сердцебиения. Система на основе ИИ передает бесшумные звуки от динамиков к человеку, сидящему поблизости. Когда они отскакивают от него, алгоритмы анализируют звуковые волны для определения частоты сердечных сокращений.

Прототип интеллектуальной колонки сравнивает сигналы от своих нескольких микрофонов (видимых через отверстия), чтобы уловить сигнал сердцебиения

Исследователи из Университета Вашингтона протестировали устройство на здоровых людях и госпитализированных кардиологических пациентах. Они обнаружили, что умная колонка регистрировала их сердцебиение почти так же хорошо, как и ЭКГ-мониторы. Система использует два разных алгоритма. Первый анализирует сигналы от всех микрофонов умных динамиков, чтобы найти сердцебиение.

Второй алгоритм сегментирует сигнал, чтобы определить количество времени между ударами сердца. Пока система настроена на выборочные проверки пользователей, которые обеспокоены своим сердечным ритмом. Но она может быть адаптирована для постоянного наблюдения за пациентами на предмет признаков апноэ во время сна или экстренных сердечных приступов.

Приложение измеряет частоту сердцебиения по движению зрачка

Корейский стартап Smart Diagnosis разработал уникальное приложение для управления стрессом - CardiVu, которое проверяет информацию о сердце с помощью контроля движений зрачка. CardiVu отслеживает движения зрачка, когда пользователь использует смартфон. Приложение использует эти данные для определения вариабельности пульса, и непрерывно отслеживает кардиопрофиль пользователя.

Cardivu не является медицинским прибором, но разработчики приложения работали со специалистами-кардиологами для разработки технологии слежения за зрачком. Приложение постоянно сканирует расширение зрачков, причем может это делать в фоновом режиме. Когда пользователь фокусируется на экране телефона в течение нескольких минут, приложение начинает смотреть ему в глаза через переднюю камеру. Сам анализ выполняется на серверах Amazon, а данные хранятся на собственных серверах CardiVu. 

Приложение измеряет показатели здоровья и стресса с точностью более 90% без использования носимых устройств ("умных" часов и т.д.) -- просто с помощью смартфона

В отличие от других приложений, приложение пытается предоставить профиль сердечной деятельности, непрерывно анализируя данные, а не просто выдавать информацию о частоте пульса. Постоянно обучающаяся система также может генерировать карты стресса. Хотя точность CardiVu нельзя сравнить с прибором для мониторинга частоты сердечных сокращений медицинского класса, разработчики приложения говорят, что точность вариабельности частоты сердечных сокращений "клинически полезна".

Разработан мозговой «бионавт» для доставки лекарств

Группа американских инженеров, ученых и врачей разработала небольших роботов, по форме напоминающих миниатюрные винты, которые могут управляться дистанционно и «путешествовать» по организму, доставляя лекарства в труднодоступные участки. Роботов уже проверили на животных, а в 2023 году запланировано клиническое исследование с участием пациентов с опухолями в стволе головного мозга.

Робот вводится в кровеносное русло или в спинномозговой канал и далее под управлением магнитного поля может двигаться в любом направлении. Благодаря своим размерам он способен проходить даже в сосуды малого калибра. Когда он достигает цели, то высвобождает лекарственное вещество прямо на месте или же берет образцы ткани, а затем удаляется тем же путем, которым был введен.

Бионавта вводят в цереброспинальную жидкость с помощью спинномозговой пункции и заставляют двигаться в направлении ствола головного мозга

Исследователи уже провели испытания на мелких и крупных животных и внимательно изучили ближайшие и отдаленные последствия процедуры. Побочные эффекты отмечены не были, а выживаемость животных с глиомами ствола мозга возросла. Также ученые планируют изучить потенциал разработки в отношении нейродегенеративных заболеваний, эпилепсии и инсультов.