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用MEG重构人类大脑成像过程,Meta发布重磅研究 ! 会产生微弱的发布电流

技术原理

从Meta发布的用M研究论文来看,Meta通过MEG开发的重构重磅AI模型原理并不复杂 ,主要包含图像编辑、人类大脑 、大脑图像解码三大模块。成像

用MEG重构人类大脑成像过程,Meta发布重磅研究! 会产生微弱的发布电流

当我们的过程出国劳务信息大脑进行活动时,会产生微弱的发布电流 。根据物理定律 ,用M研究这些电流会引起周围磁场的重构重磅变化。利用MEG高度敏感的人类仪器检测这些磁场变化 ,从而获得脑部活动的大脑数据。

具体来说,成像MEG使用特殊的过程超导扼流计作为探测器 。这些扼流计由超导环路组成 ,发布可以精确地捕捉到磁场的用M研究微小波动。

探测器的位置经过精心设计,覆盖头部周围,测试者只需要坐在MEG仪器中保持头部静止即可。

MEG重构实验者大脑成像,出国劳务信息劳务派遣中介每个图像大约每1.5秒呈现一次 。

虽然大脑电流活动引起的磁场强度非常微小 ,但MEG的探测器经过放大和处理就可以清晰地记录下来  。

MEG包含200-300个探测器 ,每个探测器的位置都对应大脑的特定区域  。这样 ,MEG可以获得高时间分辨率的全头脑活动数据。

一旦获得原始的MEG数据,研究人员就可以利用强大的出国劳务信息咨询神经网络对其进行解码,提取重要的视觉信息 ,用于重构大脑图像 。

Meta表示,最初想使用功能磁共振成像(fMRI)来搜集人类大脑的电流信息 ,日本房产但在图像分辨率、图像间隔以及连续性方面都不如MEG。

图像编辑模块

该模块基于多个预训练的计算机视觉模型,从输入图像中提取语义特征向量 ,作为解码的目标表示 。研究人员比较了监督学习模型、图像-文本匹配模型、自监督模型等,发现CLIP和DINO的表现最佳 。

CLIP(Contrastive Language-Image Pretraining)通过图像-文本匹配进行预训练,获得泛化能力强的视觉语义特征。DINO(Distributional Invariance for Normalization)是一种自监督对比学习方法。

以CLIP为例,可以提取图像模块(CLIP-Vision)的平均特征或分类标记(CLS)特征,文本模块(CLIP-Text)的平均特征 ,并拼接组合作为图像的语义特征表示。

大脑模块

该模块使用卷积神经网络 ,用于输入MEG数据窗口 ,输出是预测的图像特征向量 。需要端到端训练,学习将MEG的数据映射到图像输出的latent space 。

研究人员使用了卷积神经网络结构,包含残差块和膨胀卷积块 ,可以捕捉MEG时序信息。同时添加注意力层 、主体专属层等机制 。

为了进行图像检索 ,大脑模块以CLIP损失函数为目标 ,学习最大化匹配图像的特征相似度。为进行图像生成,大脑模块以MSE损失为目标,直接预测图像模块的特征。

图像解码模块

为了更好地解码图像,研究人员使用了latent diffusion扩散模型 ,将大脑模块预测的特征向量作为条件,日本求人可以生成与输入图像语义一致的新图像。

将大脑模块输出的CLIP语义特征和AutoKL特征作为条件 ,指导模型生成语义一致的图像。利用DDIM采样算法,以及噪声引导等技巧,逐步从噪声分布生成清晰的图像。一般采用50步采样过程 。

最后 ,使用感知指标(SSIM)和语义指标(CLIP相似度 、SwAV特征相关度),评估图像的解码 、生成质量。

实验测试方面  ,研究人员使用包含4名参与者的MEG数据集THINGS-MEG ,该数据集包含22 ,448张唯一的自然图像。

通过MEG的测试,研究人员发现大脑对图像的反应 ,主要集中在刺激出现后0-250ms的时间段,生成的图像能够保留语义信息 。虽然生成的图像不是很完美 ,但结果表明重构的图像保留了丰富的高级特征  。

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