เมื่อพูดถึงเซลล์ประสาท หลายคนอาจนึกถึง Neural Network ที่เป็นจุดเปลี่ยนของเทคโนโลยี AI ในปัจจุบัน แต่บทความนี้ ผมอยากพูดถึงเซลล์ประสาทจริง ๆ ที่อยู่ในสมอง เมื่อเซลล์ประสาทหลาย ๆ เซลล์ส่งผ่านข้อมูลระหว่างกันก็จะเกิดสนามไฟฟ้าขึ้นในสมอง และถ้ากิจกรรมในสมองนั้นมีมากพอ สนามไฟฟ้านี้ก็จะเข้มมากพอที่จะพอส่งผ่านกะโหลกศีรษะเข้ามาเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าแบบอ่อน ๆ ที่บริเวณศีรษะของเราครับ ซึ่งสัญญาณนี้ถูกค้นพบครั้งแรกตั้งแต่ปี 1929 ด้วยความบังเอิญ แต่ต้องใช้เวลาหลายสิบปีกว่าที่มนุษย์จะเข้าใจมันจริง ๆ ครับ เป็นศาสตร์ที่เรียกว่า การวัดคลื่นไฟฟ้าสมอง หรือ Electroencephalogram (EEG) ( AI คืออะไร )
ศาสตร์แห่งการอ่านคลื่นสมอง
เนื่องจากสมองเป็นศูนย์กลางการประมวลผลหลาย ๆ อย่างของมนุษย์ ตั้งแต่การรับรู้ด้วยประสาทสัมผัสทั้งห้า ไปจนถึงการคิดว่าคืนนี้จะกินข้าวอะไรกับใครดีนะ สัญญาณที่อ่านได้จากสมองเลยน่าสนใจเพราะมันอาจจะสื่อความหมายอะไรบางอย่าง หรือบางที คอมพิวเตอร์อาจจะเข้าใจมนุษย์ได้เลยโดยที่มนุษย์ไม่ต้องสั่งการอะไร เพียงแต่คอมพิวเตอร์อ่านสัญญาณสมองโดยตรง จนเกิดเป็นสาขาที่เรียกว่า Brain-Computer Interface (BCI)
แต่อย่าเพิ่งคาดหวังว่าคอมพิวเตอร์จะ “รู้ใจ” เราไปทั้งหมดนะครับ การศึกษาในสาขานี้ยังถือว่าใหม่มาก และคอมพิวเตอร์ยังไม่ได้เก่งขนาดนั้น ถามว่าศาสตร์นี้พัฒนาไปถึงไหนแล้ว ต้องเริ่มอธิบายก่อนครับว่า งานวิจัยสายนี้แบ่งออกเป็น 3 สาขาย่อย
สาขาแรกคือ การอ่านสัญญาณที่เกิดจากมนุษย์ “สั่งการ” หรือที่เรียกว่า Active BCI โดยมนุษย์นั้นแค่เราคิดว่าเราอยากจะขยับแขนซ้าย แค่เราคิด แต่ไม่ได้ขยับจริง ๆ คลื่นสมองก็เข้มพอที่คอมพิวเตอร์จะอ่านได้ครับ และเริ่มประสบความสำเร็จเมื่อนักวิจัยสามารถสร้างเครื่องอ่านจนผู้พิการสามารถเคลื่อนย้ายรถเข็นได้ตามใจด้วยการ “นึกคิด” การขยับแขนซ้ายขวา
สาขาที่สอง เกิดจากที่นักวิจัยเริ่มพบว่า ถ้าเรามองภาพที่กระพริบด้วยความถี่หนึ่ง เช่น 10 ครั้งต่อวินาที คลื่นสมองบางส่วน เช่น ส่วนหลังก็จะกระพริบ 10 วินาทีด้วย ถ้าเราทำให้ตัวอักษร A-Z กระพริบด้วยความถี่แตกต่างกัน บางที เราอาจให้ผู้พิการเลือกมองตัวหนังสือหนึ่งแล้วเราก็มาอ่านจากสัญญาณสมอง ก็พอรู้แล้วว่าผู้พิการอยากจะพิมพ์ตัวหนังสือไหน ซึ่งแบบนี้ผู้พิการจะสามารถพิมพ์ได้เร็วกว่าแบบแรกครับ เป็นการเชื่อมต่อกับสมองด้วยระบบ “ตอบสนอง” กับสิ่งเร้า เลยเรียกว่า Reactive BCI
สาขาสุดท้ายนี่พิเศษหน่อย และไม่เหมือนสองสาขาแรกคือ ผู้ใช้ไม่ต้องทำอะไรเลย แค่นั่งเฉย ๆ ไม่ต้องสั่งการหรือดูตัวหนังสืออะไร คอมพิวเตอร์ก็จะพยายามอ่านข้อมูลจากสมองโดยตรง ถามว่าคอมพิวเตอร์อ่านอะไรได้บ้าง คงไม่ถึงกับถอดรหัสความคิดแน่นอนครับ เพราะสัญญาณส่วนนั้นอยู่ลึกมากในสมอง แต่ที่เครื่องจะพออ่านได้คือ “อารมณ์” “ความรู้สึก” “ความเครียด” ที่สัญญาณมีมากพอที่จะหวัดได้ที่หนังศีรษะ ด้วยความที่ผู้ใช้ไม่ต้องทำอะไรเลย เลยเป็นสาขาที่เรียกว่า Passive BCI ซึ่งสาขานี้เป็นเป็นสาขาที่มาแรง และเราจะมาพูดถึงเรื่องนี้ในบทความนี้กันครับ
ทำนายอารมณ์จากคลื่นสมอง
สมองคนเราทำงานสอดประสานกันหลายส่วน การจะเข้าใจสมองเลยต้องมีขั้วไฟฟ้าวางไว้ที่หลายตำแหน่งบนศีรษะ นอกจากนี้เซลล์ประสาทยังสื่อสารกันเร็วมาก เราเลยต้องมีเครื่องมือวัดที่มีความถี่สูง ถึงจะสามารถจับสัญญาณทันได้ เมื่อรวมกันแล้ว สัญญาณคลื่นสมองเลยเป็นข้อมูลขนาดใหญ่ที่เข้าใจยาก นอกจากนี้แล้วยังอาจถูกรบกวนจากคลื่นรอบข้างได้ง่ายอีกด้วย
แต่การพัฒนาของ AI นั้นทำให้มนุษย์ศึกษาและถอดรหัสคลื่นสมองได้เก่งมากขึ้นครับ โดยมหาวิทยาลัยโอซาก้าได้ใช้ Machine Learning ในการอ่านคลื่นสมองในขณะที่คนเราฟังเพลง และพยายามจะทำนายว่าคนฟังรู้สึกอย่างไรกับเพลงนี้ ชอบหรือไม่ชอบ ผ่อนคลายหรือเร้าใจ ด้วยความแม่นยำระดับ 80% ครับ
เพราะจริง ๆ แล้วนั้น บางทีเราอาจจะไม่รู้ความรู้สึกตัวเองจริง ๆ ก็เป็นได้ อย่างเช่นเวลาเราฟังเพลง เราไม่รู้หรอกว่าเรารู้สึกอย่างไร บางที ฟังเพลงเศร้า เราอาจจะมีความสุขก็ได้ หรือบางทีฟังเพลงสนุก ๆ แต่เราไม่ชอบเพลงเร็ว ก็อาจจะทำให้หงุดหงิดได้ครับ แต่สิ่งนึงที่เรารู้คือคลื่นสมองไม่ได้โกหกเรา ว่าคนฟังชอบเพลงนี้จริง ๆ หรือไม่ เพราะฉะนั้นโมเดลที่ทำนายได้เก่ง ก็จะสามารถเข้าใจคนคนนั้นได้มากกว่าตัวเขาเองด้วยซ้ำ
เสียงเพลงจากสมอง
ทีมวิจัยจากโอซาก้าต่อยอดการวิจัยด้วยการทดลองที่ให้ผู้ฟังมานั่งฟังเพลงสัก 10 เพลง พร้อมกับอ่านคลื่นสมอง แล้วดูว่าเพลงไหนบ้างที่คนฟังฟังแล้ว(โมเดลทำนายว่า)ชอบ หลังจากนั้นก็จะใช้ Genetic Algorithm แต่งเพลงใหม่ในสไตล์ของตัวเองตามเซ็ตเพลงที่ชื่นชอบนั้น กลายเป็นเพลงประจำตัวที่ไม่เหมือนใครด้วยครับ [1]
งานวิจัยด้านการอ่านอารมณ์จากคลื่นสมองไม่ใช่เรื่องใหม่ครับ แต่จุดที่น่าสนใจของของกลุ่มนี้คือ เครื่องวัดคลื่นสมองที่เป็นแบบ “สวมใส่ได้” (Wearable) สะดวกสบาย ไม่เหมือนกับเครื่อง EEG ที่เราเห็นตามโรงพยาบาลที่มีสายพะรุงพะรังครับ เพราะเวลาเราฟังเพลง เราคงอยากฟังแบบ “ไร้สาย” และสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ ซึ่งเครื่อง Wearable EEG นี้เป็นความร่วมมือวิจัยกับบริษัท imec ที่เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศเนเธอร์แลนด์ครับ โดยอุปกรณ์นี้จะช่วยลดระยะเวลาการติดตั้งเครื่องมือ และยังทำให้ใช้งานสะดวกอีกด้วย [2]
ทีมวิจัยกำลังพัฒนา AI ต่อไปเพื่อให้อ่านอารมณ์ได้แม่นยำมากขึ้น และการใช้งานเป็นธรรมชาติมากขึ้น สักวันหนึ่ง เราอาจจะเห็นเครื่องมือนี้วางขายในท้องตลาด เพื่อบันทึกอารมณ์รายชั่วโมง บันทึกความเครียดรายวัน หรือสภาพจิตรายสัปดาห์ เพื่อให้เราวางแผนจัดการชีวิตและอารมณ์ให้ดียิ่งขึ้นต่อ ๆ ไป หรือเราอาจจะนำ AI มาใช้เป็นตัวช่วยในการปรับอารมณ์ โดย AI จะแต่งเพลงเฉพาะที่อาจจะอารมณ์ดีขึ้นก็ได้นะครับ เพราะ AI รู้จักเรามากขึ้นจากการอ่านสัญญาณสมองของเราแล้ว ( AI คืออะไร )
เนื้อหาโดย ดร.นัฐพงศ์ ธรรมสาร
ตรวจทานและปรับปรุงโดย ปพจน์ ธรรมเจริญพร
Nattapong Thammasan, PhD
Data Scientist at imec
Former-Editor-in-Chief at BigData.go.th and Senior Data Scientist at Government Big Data Institute (GBDi )
