V snahe pomôcť ľuďom, ktorí nevedia hovoriť, vyvinuli neurovedci zariadenie, ktoré dokáže prevádzať mozgové signály na reč. Táto technológia ešte nie je dostatočne vyvinutá na použitie mimo laboratória, hoci sa dá použiť na syntézu celých viet, ktoré sú väčšinou zrozumiteľné, píše „Nature“.
V snahe pomôcť ľuďom, ktorí nevedia hovoriť, vyvinuli neurovedci zariadenie, ktoré dokáže prevádzať mozgové signály na reč.
Táto technológia ešte nie je dostatočne vyspelá na použitie mimo laboratória, hoci sa dá použiť na syntézu celých viet, ktoré sú všeobecne známe. Tvorcovia dekodéra reči predstavili svoj popis v článku publikovanom v časopise Nature 24. apríla.
Vedci použili v minulosti umelú inteligenciu na premenu mozgových signálov na jednotlivé slová, väčšinou z jednej slabiky, hovorí Chethan Pandarinath, neuroinžinier na Emory University v Atlante v Gruzínsku, ktorý k článku napísal komentár. „Skok z jednej slabiky na vety je technicky náročný, a preto je práca taká pôsobivá,“hovorí.
Premeniť pohyb na zvuk
Mnoho ľudí, ktorí stratili schopnosť hovoriť, komunikuje pomocou zariadenia, ktoré vyžaduje malé pohyby, aby pomocou kurzora vyberali na obrazovke písmená alebo slová. Jedným slávnym príkladom bol britský fyzik Stephen Hawking, ktorý mal ochorenie motorických neurónov. Použil rečové zariadenie, ktoré bolo aktivované svalom tváre, povedal vedúci štúdie Edward Chang, neurochirurg na Kalifornskej univerzite v San Franciscu.
Pretože ľudia používajúci takéto zariadenia musia písať slová písmená po písmene, tieto zariadenia môžu byť veľmi pomalé, „hovoriace“, až desať slov za minútu, hovorí Chang. Prirodzená reč zahŕňa v priemere 150 slov za minútu. "Je to kvôli efektívnosti hlasového traktu," hovorí. Preto sa Chang a jeho tím rozhodli simulovať hlasový systém pri zostavovaní dekodéra reči.
Propagačné video:
Vedci pracovali s piatimi ľuďmi, ktorým boli implantované elektródy na povrchu mozgu v procese liečby epilepsie. Keď účastníci experimentu nahlas prečítali stovky viet, vedci zaznamenali aktivitu mozgu. Chang a kolegovia potom tieto nahrávky spojili s údajmi z predchádzajúcich experimentov, ktoré sa zaoberali tým, ako pohyby jazyka, pier, čeľuste a hrtanu produkujú zvuk.
Na základe týchto údajov vedci „vyškolili“algoritmus hlbokého učenia a tento program potom začlenili do svojho dekodéra. Zariadenie prevádza mozgové signály na určené pohyby vokálneho traktu a prevádza tieto pohyby na syntetickú reč. Ľudia, ktorí počúvali 101 syntetizovaných viet, dokázali porozumieť v priemere 70% slov, hovorí Chang.
V ďalšom experimente vedci požiadali jedného z účastníkov, aby nahlas prečítal vety a ústami stlmil tie isté vety. Vety syntetizované v tomto prípade mali horšiu kvalitu ako vety syntetizované z „hovoreného“prejavu, hovorí Chang, ale výsledky sú stále povzbudivé.
Pochopenie syntetizovanej reči je vecou budúcnosti
Reč, syntetizovaná konverziou mozgových signálov na pohyby hlasiviek a ich prekladaním na zvuk, je ľahšie pochopiteľná ako reč, ktorá je syntetizovaná konverziou mozgových signálov priamo na zvuk, hovorí Stephanie Riès, neurovedkyňa na San Diego State University. v Kalifornii.
Nie je však jasné, či nový dekodér reči bude fungovať so slovami, ktoré ľudia „myslia iba“vo svojich mysliach, hovorí Amy Orsborne, neuroinžinierka na University of Washington v Seattli. „Tento článok ukazuje, že zariadenie pracuje s mimikálnou rečou,“hovorí. "Ale ako to funguje, ak človek nepohybuje perami?"
Marc Slutzky, neurovedec na Northwestern University v Chicagu, Illinois, súhlasí a tvrdí, že dekodér reči môže byť efektívnejší. Poznamenáva, že poslucháči identifikovali syntetizovanú reč výberom slov zo súboru možností, ale so zvyšujúcim sa počtom možností sa slová stávali ťažšie pochopiteľné.
Tento výskum „je skutočne dôležitým krokom, ale pred tým, ako bude syntetizovaná reč ľahko zrozumiteľná, je ešte potrebné urobiť veľa,“hovorí Slutsky.
Gruzínsko Guglielmi (Giorgia Guglielmi)