Selama Perang Dunia II, cryptographers memecahkan kode Enigma Jerman dengan mengeksploitasi pola bahasa yang dikenal dalam pesan terenkripsi.

Menggunakan frekuensi, huruf dan kata-kata tertentu membantu ilmuwan komputer Inggris Alan Turing dan rekan-rekannya menemukan kunci untuk menerjemahkan sinyal mesin ke bahasa sederhana, seperti pada film box office The Imitation Game.
Terinspirasi dari kegiatan tersebut, para peneliti neurosains menggunakan ilmu dari dunia kriptografi untuk menemukan misteri sinyal otak ketika kita menggerakkan tubuh.

Banyak gerakan manusia, seperti berjalan atau menggenggam, mengikuti gerakan tertentu rupanya memiliki kombinasi sinyal saraf yang rumit untuk dipecahkan.
Dengan pemikiran ini, Eva Dyer, seorang ahli saraf di Georgia Institute of Technology dan Emory University, mengembangkan strategi yang terinspirasi oleh kriptografi ini dalam mengungkap system kerja otak.
Dia dan rekan-rekannya mempublikasikan hasil mereka pada Desember lalu di bidang Teknik Biomedis Alam.
“Saya pernah mendengar tentang pendekatan ini sebelumnya, tetapi ini adalah salah satu studi pertama yang diterbitkan dan dipublikasikan,” kata Nicholas Hatsopoulos, ahli saraf di Universitas Chicago, yang mendukung proyek ini.
Menyandingkan komputer dengan otak, seperti mengontrol tangan buatan, biasanya menggunakan algoritme yang disebut supervised decoder.
Algoritme ini bergantung pada perekaman simultan dari kedua aktivitas saraf dan detail gerakan, termasuk posisi dan kecepatan gerakan, yang memerlukan waktu dan proses melelahkan.

Informasi ini kemudian digunakan untuk melatih decoder untuk menerjemahkan pola-pola saraf ke dalam gerakan-gerakannya yang bersesuaian.
Dalam istilah kriptografi, ini akan seperti membandingkan sejumlah pesan yang sudah didekripsi dengan versi terenkripsi untuk merekayasa balik kunci tersebut.
Sebaliknya, tim Dyer berusaha memprediksi gerakan hanya menggunakan "pesan terenkripsi" (aktivitas saraf) dan pemahaman umum tentang pola yang muncul dalam gerakan tertentu.
Para ilmuwan melatih tiga kera untuk menggunakan gerakan lengan atau pergelangan tangan untuk memandu kursor ke sejumlah target di layar.
Pada saat yang sama, elektroda yang ditanamkan merekam sinyal dari sekitar 100 neuron di setiap korteks motor monyet tersebut. Bagian otak inilah yang mengontrol gerakan mamalia.
Para peneliti kemudian menguji model komputasional untuk menemukan salah satu pola terbaik yang dipetakan dalam aktivitas saraf ke pola yang telah mereka lihat dalam gerakan hewan.
Ketika para peneliti menggunakan model terbaik mereka untuk memecahkan kode aktivitas saraf dari uji coba sebelumnya, dekorder mereka dapat memprediksi gerakan kera pada uji coba lanjutan.

"Ini hasil yang sangat keren," kata Jonathan Kao, seorang ahli syaraf komputasi di Universitas California, Los Angeles, yang turut mengapresiasi penelitian ini.
Dyer menyebut karyanya sebagai bukti dan catatan bahwa lebih banyak yang harus dilakukan sebelum teknik itu dapat digunakan secara luas. "Dibandingkan dengan decoder standar, ini belum sempurna," katanya. "penemuan kami ini hanyalah permulaan."
Semoga penemuan ini menjadi inspirasi dalam menciptakan tangan atau kaki robot, bahkan organ buatan lain pada manusia dengan disabilitas.

Brain Enigma - Kode Perang yang Mengungkap Rahasia Otak


Selama Perang Dunia II, cryptographers memecahkan kode Enigma Jerman dengan mengeksploitasi pola bahasa yang dikenal dalam pesan terenkripsi.

Menggunakan frekuensi, huruf dan kata-kata tertentu membantu ilmuwan komputer Inggris Alan Turing dan rekan-rekannya menemukan kunci untuk menerjemahkan sinyal mesin ke bahasa sederhana, seperti pada film box office The Imitation Game.
Terinspirasi dari kegiatan tersebut, para peneliti neurosains menggunakan ilmu dari dunia kriptografi untuk menemukan misteri sinyal otak ketika kita menggerakkan tubuh.

Banyak gerakan manusia, seperti berjalan atau menggenggam, mengikuti gerakan tertentu rupanya memiliki kombinasi sinyal saraf yang rumit untuk dipecahkan.
Dengan pemikiran ini, Eva Dyer, seorang ahli saraf di Georgia Institute of Technology dan Emory University, mengembangkan strategi yang terinspirasi oleh kriptografi ini dalam mengungkap system kerja otak.
Dia dan rekan-rekannya mempublikasikan hasil mereka pada Desember lalu di bidang Teknik Biomedis Alam.
“Saya pernah mendengar tentang pendekatan ini sebelumnya, tetapi ini adalah salah satu studi pertama yang diterbitkan dan dipublikasikan,” kata Nicholas Hatsopoulos, ahli saraf di Universitas Chicago, yang mendukung proyek ini.
Menyandingkan komputer dengan otak, seperti mengontrol tangan buatan, biasanya menggunakan algoritme yang disebut supervised decoder.
Algoritme ini bergantung pada perekaman simultan dari kedua aktivitas saraf dan detail gerakan, termasuk posisi dan kecepatan gerakan, yang memerlukan waktu dan proses melelahkan.

Informasi ini kemudian digunakan untuk melatih decoder untuk menerjemahkan pola-pola saraf ke dalam gerakan-gerakannya yang bersesuaian.
Dalam istilah kriptografi, ini akan seperti membandingkan sejumlah pesan yang sudah didekripsi dengan versi terenkripsi untuk merekayasa balik kunci tersebut.
Sebaliknya, tim Dyer berusaha memprediksi gerakan hanya menggunakan "pesan terenkripsi" (aktivitas saraf) dan pemahaman umum tentang pola yang muncul dalam gerakan tertentu.
Para ilmuwan melatih tiga kera untuk menggunakan gerakan lengan atau pergelangan tangan untuk memandu kursor ke sejumlah target di layar.
Pada saat yang sama, elektroda yang ditanamkan merekam sinyal dari sekitar 100 neuron di setiap korteks motor monyet tersebut. Bagian otak inilah yang mengontrol gerakan mamalia.
Para peneliti kemudian menguji model komputasional untuk menemukan salah satu pola terbaik yang dipetakan dalam aktivitas saraf ke pola yang telah mereka lihat dalam gerakan hewan.
Ketika para peneliti menggunakan model terbaik mereka untuk memecahkan kode aktivitas saraf dari uji coba sebelumnya, dekorder mereka dapat memprediksi gerakan kera pada uji coba lanjutan.

"Ini hasil yang sangat keren," kata Jonathan Kao, seorang ahli syaraf komputasi di Universitas California, Los Angeles, yang turut mengapresiasi penelitian ini.
Dyer menyebut karyanya sebagai bukti dan catatan bahwa lebih banyak yang harus dilakukan sebelum teknik itu dapat digunakan secara luas. "Dibandingkan dengan decoder standar, ini belum sempurna," katanya. "penemuan kami ini hanyalah permulaan."
Semoga penemuan ini menjadi inspirasi dalam menciptakan tangan atau kaki robot, bahkan organ buatan lain pada manusia dengan disabilitas.

1 comment: