KAIST脑与认知科学系讲席教授 Sangwan Lee 团队与 Microsoft Research Asia 联合开发脑机接口技术“神经价值对齐(NVA)”。该技术可通过人类脑电信号帮助AI实时对齐用户目标。概念图。图片来源:KAIST提供、AI生成

一项新的AI技术,即便用户没有通过语言或动作明确表达意图,也能仅凭脑电信号识别其目标,并自动校正自身行为。

KAIST于10日表示,脑与认知科学系讲席教授 Sangwan Lee 团队与 Microsoft Research Asia 联合开发出脑机接口(BCI)技术“神经价值对齐(NVA)”。该技术可利用人类脑电信号,使AI实时贴合用户目标。

一直以来,AI主要依赖语言、动作、手势等外部线索来推断人的意图。但同样的行为背后可能对应完全不同的目的,这也使AI难以准确把握用户真实意图。

为此,研究团队将关注点放在人体在遭遇“结果与预期不一致”时大脑产生的“预测误差”上,并将其分为两类:一类是AI误解用户目标时出现的“奖励预测误差(RPE)”;另一类是在目标本身正确、但执行过程或方式不符合预期时出现的“状态预测误差(SPE)”。

研究显示,当人类观察AI执行任务时,若AI在目标理解上出现偏差,或执行方式不符合预期,大脑会产生不同类型的实时脑电(EEG)信号;当两类偏差同时出现时,还会呈现具有特征性的脑电模式。

在此基础上,团队结合深度学习,开发出一项仅凭脑电信号即可识别用户如何评价AI行为的技术。也就是说,用户无需直接指出问题,AI也能从脑电中判断,究竟是自己理解错了目标,还是执行方式出了偏差。

研究团队进一步提出“基于神经价值对齐的人类-AI协同”算法,把解码后的脑电信号实时反馈给AI,用于行为校正。若检测到SPE,AI会判断目标正确但执行方式不当,并据此调整动作;若检测到RPE,AI则会认为自身对用户目标的理解存在偏差,并重新推定用户期望的目标。

仿真结果表明,即便在用户目标突然变化,或部分信号缺失的情况下,该方法相比现有方案仍能更快适应意图变化。研究团队认为,这项技术未来可应用于机器人系统根据用户意图调整动作,也可用于自动驾驶车辆将驾驶员判断纳入决策过程。

Sangwan Lee 表示,这项研究的意义在于,AI不再只是依据可观察到的行为结果来推断人类意图,而是证明了行为背后的大脑认知信号也可以被直接用于人机协作。

本项研究中,KAIST 脑与认知科学系博士生 Seo Heun 为第一作者。相关成果已于今年8月在线发表于国际学术期刊《IEEE Transactions on Cybernetics》。

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