論文の概要: In the realm of hybrid Brain: Human Brain and AI
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2210.01461v4
- Date: Wed, 17 Jan 2024 16:15:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-01-18 22:14:07.604415
- Title: In the realm of hybrid Brain: Human Brain and AI
- Title（参考訳）: ハイブリッド脳(Human Brain)とAI(AI)
- Authors: Hoda Fares, Margherita Ronchini, Milad Zamani, Hooman Farkhani, and
Farshad Moradi
- Abstract要約: 現在の脳-コンピュータインターフェース(BCI)技術は主に治療結果に関するものである。
近年,脳信号のデコードには人工知能(AI)と機械学習(ML)技術が用いられている。
クローズドループ,インテリジェント,低消費電力,小型化されたニューラルインターフェースの開発を想定する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: With the recent developments in neuroscience and engineering, it is now
possible to record brain signals and decode them. Also, a growing number of
stimulation methods have emerged to modulate and influence brain activity.
Current brain-computer interface (BCI) technology is mainly on therapeutic
outcomes, it already demonstrated its efficiency as assistive and
rehabilitative technology for patients with severe motor impairments. Recently,
artificial intelligence (AI) and machine learning (ML) technologies have been
used to decode brain signals. Beyond this progress, combining AI with advanced
BCIs in the form of implantable neurotechnologies grants new possibilities for
the diagnosis, prediction, and treatment of neurological and psychiatric
disorders. In this context, we envision the development of closed loop,
intelligent, low-power, and miniaturized neural interfaces that will use brain
inspired AI techniques with neuromorphic hardware to process the data from the
brain. This will be referred to as Brain Inspired Brain Computer Interfaces
(BI-BCIs). Such neural interfaces would offer access to deeper brain regions
and better understanding for brain's functions and working mechanism, which
improves BCIs operative stability and system's efficiency. On one hand, brain
inspired AI algorithms represented by spiking neural networks (SNNs) would be
used to interpret the multimodal neural signals in the BCI system. On the other
hand, due to the ability of SNNs to capture rich dynamics of biological neurons
and to represent and integrate different information dimensions such as time,
frequency, and phase, it would be used to model and encode complex information
processing in the brain and to provide feedback to the users. This paper
provides an overview of the different methods to interface with the brain,
presents future applications and discusses the merger of AI and BCIs.
- Abstract（参考訳）: 近年の神経科学と工学の発展により、脳の信号を記録してデコードすることが可能になった。
また、脳活動の調節や影響のために刺激の方法が増えている。
現在の脳-コンピュータインターフェース(BCI)技術は、主に治療結果に基づいており、その効率を重度運動障害患者の補助的・リハビリテーション技術として既に実証している。
近年,脳信号のデコードには人工知能(AI)と機械学習(ML)技術が用いられている。
この進歩を超えて、aiとadvanced bcisを埋め込み可能な神経工学の形で組み合わせることで、神経・精神疾患の診断、予測、治療の新たな可能性をもたらす。
この文脈では、脳にインスパイアされたAI技術とニューロモルフィックハードウェアを用いて脳からのデータを処理する、クローズドループ、インテリジェント、低消費電力、小型のニューラルインターフェースの開発を想定する。
これはBrain Inspired Brain Computer Interfaces (BI-BCI)と呼ばれる。
このような神経インターフェースは、より深い脳領域へのアクセスを提供し、脳の機能や作業メカニズムをよりよく理解し、BCIの操作安定性とシステムの効率を向上させる。
一方、spyking neural networks (snns)で表現される脳インスパイアされたaiアルゴリズムは、bciシステムのマルチモーダル神経信号の解釈に使用される。
一方、snsが生体ニューロンの豊富なダイナミクスを捉え、時間、周波数、位相といった異なる情報次元を表現および統合する能力から、脳内の複雑な情報処理をモデル化し、エンコードし、ユーザにフィードバックを提供するのに使用される。
本稿では、脳と相互作用する様々な方法の概要、将来の応用、およびaiとbcisの融合について述べる。
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