V prizadevanju za pomoč ljudem, ki ne znajo govoriti, so nevroznanstveniki razvili napravo, ki lahko pretvarja možganske signale v govor. Ta tehnologija še ni dovolj razvita za uporabo zunaj laboratorija, čeprav jo je mogoče uporabiti za sintezo celih stavkov, ki jih večinoma razumemo, piše "Nature".
V prizadevanju za pomoč ljudem, ki ne znajo govoriti, so nevroznanstveniki razvili napravo, ki lahko pretvarja možganske signale v govor.
Ta tehnologija še ni dovolj zrela za uporabo zunaj laboratorija, čeprav jo je mogoče uporabiti za sintezo celih stavkov, ki so na splošno razumljeni. Ustvarjalci govornega dekoderja so svoj opis predstavili v članku, objavljenem v reviji Nature 24. aprila.
Znanstveniki so v preteklosti uporabljali umetno inteligenco za prevajanje možganskih signalov v posamezne besede, ki so večinoma sestavljeni iz enega zloga, pravi Chethan Pandarinath, nevroinženir z univerze Emory v Atlanti, Georgia, ki je napisal komentar k članku. "Preskok iz enega zloga v stavke je tehnično zahteven in deloma je zato delo tako impresivno," pravi.
Pretvarjanje gibanja v zvok
Mnogi ljudje, ki so izgubili sposobnost govorjenja, komunicirajo z napravo, ki od njih zahteva majhne premike, da s kazalcem izberejo črke ali besede na zaslonu. Eden znanih primerov je bil britanski fizik Stephen Hawking, ki je imel bolezen motornih nevronov. Uporabil je govorno napravo, ki jo je aktivirala mišica obraza, je dejal vodja študije Edward Chang, nevrokirurg na kalifornijski univerzi v San Franciscu.
Chang pravi, da morajo ljudje, ki uporabljajo takšne naprave, besedo črko črkovati, lahko te naprave zelo počasi, govorijo do deset besed na minuto, pravi Chang. Naravni govor vključuje povprečno 150 besed na minuto. "To je posledica učinkovitosti glasbenega trakta," pravi. In tako sta se Chang in njegova ekipa odločili za simulacijo govornega sistema pri gradnji svojega dekoderja govora.
Promocijski video:
Znanstveniki so sodelovali s petimi ljudmi, ki so jim v procesu zdravljenja epilepsije vsadili elektrode na površino možganov. Sprva, ko so udeleženci eksperimenta na glas prebrali stotine stavkov, so znanstveniki zabeležili aktivnost možganov. Chang in sodelavci so nato te posnetke združili s podatki iz prejšnjih poskusov, ki so gledali, kako gibi jezika, ustnic, čeljusti in grla ustvarjajo zvok.
S pomočjo teh podatkov so znanstveniki "usposobili" algoritem globokega učenja in nato ta program vključili v svoj dekoder. Naprava pretvarja možganske signale v določene gibe govornega trakta in te gibe pretvori v sintetični govor. Ljudje, ki so poslušali 101 sintetiziranih stavkov, so lahko razumeli povprečno 70% besed, pravi Chang.
V drugem poskusu so znanstveniki prosili enega od udeležencev, naj si na glas prebere stavke in nato izklopi iste stavke z usti. Chang pravi, da so stavki, sintetizirani v tem primeru, slabše kakovosti kot tisti, ki so bili sintetizirani iz govorjenega govora, vendar so rezultati še vedno spodbudni.
Razumevanje sintetiziranega govora je stvar prihodnosti
Govor, sintetiziran s pretvarjanjem možganskih signalov v gibanje glasilk in prevajanjem v zvok, je lažje razumeti kot govor, ki ga sintetiziramo s pretvorbo možganskih signalov neposredno v zvok, pravi Stephanie Riès, nevroznanstvenik na državni univerzi San Diego. v Kaliforniji.
Ampak nejasno je, ali bo novi dekoder za govor deloval z besedami, ki jih ljudje samo "govorijo" v svojih glavah, pravi Amy Orsborne, nevroinženirka z univerze v Washingtonu v Seattlu. "Članek res dobro kaže, da naprava deluje z mimičnim govorom," pravi. "Toda kako deluje, če oseba ne premakne ustnic?"
Marc Slutzky, nevroznanstvenik z univerze Northwestern v Chicagu v Illinoisu, se strinja in pravi, da je dekoder govora lahko učinkovitejši. Opaža, da so poslušalci sintetizirani govor prepoznali tako, da so izbirali besede iz nabora, vendar pa se je število odločitev težje razumelo.
Ta raziskava je "res pomemben korak, vendar je treba storiti še veliko, preden bo sintetizirani govor zlahka razumljiv," pravi Slutsky.
Georgia Guglielmi (Giorgia Guglielmi)