La tecnología también ha realizado el reconocimiento de hasta 18 tipos de monosílabos (japoneses) a partir de las señales EEG. En este caso con un 61% de precisión, lo que permitirá una máquina de escribir activada por EEG en el futuro, según los investigadores.

Los resultados de esta investigación serán presentados en agosto próximo en el marco de Interspeech 2017, que se desarrollará en Estocolmo, informa la Toyohashi University of Technology en un comunicado.

En general, los seres humanos somos capaces de entender una frase si captamos al menos el 80 por ciento de sus sílabas. El logro tecnológico es el resultado de un cambio en la estrategia respecto al método convencional con el que se intentaba desarrollar esta comunicación entre cerebro y máquina.

Potentes algoritmos

En anteriores intentos, la decodificación del habla a partir de señales EEG ha tenido dificultades notables a la hora de recoger suficientes datos como para permitir el uso fiable de algoritmos potentes basados en el aprendizaje automático.

Los investigadores japoneses, sin embargo, han desarrollado una estrategia distinta que permite alcanzar un alto rendimiento con un pequeño conjunto de datos para entrenamiento del sistema.

La nueva estrategia se basa en el reconocimiento holístico de patrones utilizando la teoría de categorías, que introduce un espacio dual y un espacio tensorial e incluye el álgebra exterior, utilizada en matemáticas para calcular volúmenes y superficies.

La teoría de categorías es un estudio matemático que axiomatiza de forma abstracta diversas estructuras matemáticas como una sola, mediante el uso de objetos y morfismos. Al mismo tiempo trata de mostrar una nueva forma de ver las matemáticas sin incluir las nociones de elementos, pertenencia, entre otras.

La ventaja de la estrategia japonesa es que con más de un dato, como la voz, las ondas cerebrales, la duración del pensamiento o la duración de la pronunciación, la máquina puede utilizar algoritmos para interpretar información basada en un método llamado "aprendizaje profundo", a través del cual la máquina logra aprender, corregirse y perfeccionarse con el tiempo.

Interfaz computacional cerebral

Según ha explicado el profesor Tsuneo Nitta, investigador principal del estudio, "el próximo paso será desarrollar una interfaz computacional cerebral, que reconozca los enunciados sin voz".

Esta tecnología podría permitir que las personas con discapacidades, que han perdido la habilidad de comunicarse verbalmente, la recuperen de nuevo al menos en lo esencial.

Se espera asimismo que la tecnología proporcione a una persona sana una interfaz sin las limitaciones de los sistemas actuales, como teclados, pantallas táctiles y ratones, y sin necesidad de los sistemas de reconocimiento acústico del habla.

Una de las aplicaciones de esta nueva tecnología podría materializarse en cinco años: un dispositivo que pueda ser usado con menos electrodos. Este dispositivo, conectado a un teléfono inteligente, permitiría incluso su control mediante los pensamientos del usuario, según los investigadores.

Investigadores japoneses han desarrollado una tecnología capaz de reconocer los números (del 0 al 9) con un 90% de exactitud usando ondas cerebrales o electroencefalogramas (EEG) mientras los sujetos pronuncian esos números.

Estos investigadores, Ben Trippet, de la citada universidad, y David Tsang, de la Universidad de Maryland, explican en un artículo publicado en Classical and Quantum Gravity, que se han basado en la Teoría de la Relatividad General de Einstein para elaborar su modelo.

Su idea se basa, por un lado, en que el universo no puede contemplarse únicamente como si estuviera constituido sólo por tres dimensiones, sino que la cuarta dimensión, el tiempo, forma parte integral de las otras tres.

La división del espacio en tres dimensiones, con el tiempo en una dimensión separada por sí misma, es incorrecta, dice Tippett. Las cuatro dimensiones deben ser imaginadas simultáneamente, en las que diferentes direcciones están conectadas, como un continuo espacio-tiempo.

Utilizando la teoría de Einstein, Tippett dice que la curvatura del espacio-tiempo explica las órbitas curvas de los planetas. En el espacio-tiempo "plano" -o no curvo-, los planetas y las estrellas se moverían en línea recta. En las proximidades de una estrella masiva, la geometría del espacio-tiempo se curva y las trayectorias rectas de los planetas cercanos seguirán la curvatura y se doblarán alrededor de la estrella.

Burbuja espacio-temporal

La dirección temporal de la superficie espacio-tiempo también muestra curvatura, pues hay evidencias que muestran que cuanto más cerca estamos de un agujero negro, el tiempo se mueve más lento, explica Tippett.

Para aprovechar esta propiedad teórica, los físicos proponen crear una especie de "burbuja" de la geometría espacio-temporal, que lleva lo que hay dentro a través del espacio y el tiempo, a lo largo de un gran camino circular.

Si esta burbuja puede alcanzar velocidades mayores que la velocidad de la luz -algo que dicen es matemáticamente posible- esto le permitiría retroceder en el tiempo. "Es una caja que viaja hacia delante y luego hacia atrás en el tiempo a lo largo de un camino circular a través del espacio-tiempo", explican los investigadores en su artículo.

Un observador externo vería dos versiones de los objetos dentro de la máquina del tiempo: una versión que evoluciona hacia delante en el tiempo y la otra hacia atrás.

Bases matemáticamente sólidas, pero...

Aunque Tippett y Tsang dicen que las bases matemáticas de su modelo son sólidas, en realidad no disponemos de los materiales adecuados para construir la burbuja de la geometría espacio-temporal que proponen.

"Si bien es matemáticamente factible, todavía no es posible construir una máquina espacio-temporal porque necesitamos materiales -que llamamos materia exótica- para doblar el espacio-tiempo en estas formas imposibles, algo que todavía no se han descubierto", dice Tippett.

"Estudiar el espacio-tiempo es fascinante y problemático y también es una manera divertida de usar matemáticas y física", dice Tippett. "Expertos en mi campo han estado explorando la posibilidad de máquinas matemáticas de tiempo desde 1949. Y mi investigación presenta un nuevo método para hacerlo".

"La gente piensa en el viaje en el tiempo como algo de ficción", dice Tippett. "Y tendemos a pensar que no es posible porque realmente no lo hacemos, pero, matemáticamente, es posible", agrega.

Un nuevo método para viajar en el tiempo ha sido elaborado por científicos de Canadá y Estados Unidos. Se trata de un modelo matemático que supera anteriores obstáculos para hacerlo teóricamente posible, según se explica en un comunicado de la Universidad de la Columbia Británica.