https://frosthead.com

Pakar Neurosains Telah Berubah Gelombang Otak Ke Ucapan Verbal

Teknologi yang sama yang memberi kuasa kepada pembantu mudah alih anda dapat memberikan suara kepada mereka yang telah kehilangan keupayaan untuk bercakap. Sebagai laporan Renae Reints untuk Fortune, ahli-ahli sains dari Universiti Columbia baru-baru ini membuat kemajuan besar ke arah matlamat futuristik ini, berjaya menerjemahkan gelombang otak ke dalam percakapan yang difahami untuk kali pertama.

Penyelidikan pasukan, yang diterbitkan dalam Laporan Saintifik, melibatkan pendekatan agak tidak konvensional. Daripada mengesan pemikiran langsung untuk menghasilkan ucapan, para penyelidik merekod corak neurologi yang dihasilkan oleh subjek ujian yang mendengar orang lain bercakap. Gelombang otak ini dimasukkan ke dalam vocoder-algoritma kecerdasan buatan yang mensintesis ucapan-dan kemudian ditukar menjadi komprehensif, walaupun bunyi robot-bunyi, bercakap mencerminkan frasa yang didengar oleh peserta.

"Suara kami membantu menyambungkan kami kepada rakan-rakan, keluarga dan dunia di sekeliling kami, sebab itu kehilangan kuasa suara seseorang kerana kecederaan atau penyakit sangat menjijikkan, " kata penulis kajian Nima Mesgarani, seorang jurutera dalam program neurobiologi Columbia, dalam kenyataan. "Dengan kajian hari ini, kita mempunyai cara yang berpotensi untuk memulihkan kuasa itu. Kami telah menunjukkan bahawa, dengan teknologi yang betul, pemikiran orang-orang ini dapat diterjemahkan dan difahami oleh mana-mana pendengar. "

Perlu diingat, menurut George Dvorsky, Gizmodo, bahawa para saintis belum mengetahui cara menerjemahkan pemikiran dalaman secara langsung, juga dikenali sebagai ucapan yang dibayangkan, ke dalam kata-kata. Dalam senario yang ideal ini, individu yang menggunakan teknologi ucapan hanya akan membayangkan apa yang mereka mahu katakan, kemudian tunggu sistem suara buatan untuk memberi kata-kata pemikiran ini.

Ahli fizik British Stephen Hawking menggunakan teknologi sintesis ucapan asas untuk berkomunikasi dengan orang lain. Sebagai Nina Godlewski menulis untuk Newsweek, Hawking didiagnosis dengan sklerosis lateral amyotrophic (ALS) pada usia 21. Penyakit neuron motor akhirnya mendakwa kebolehan ucapannya, memaksa dia menggunakan penjejak tangan untuk memicu ucapan.

Ketika Hawking kehilangan penggunaan tangannya, dia beralih ke sistem yang berdasarkan pergerakan wajah; Dvorsky Gizmodo terus menerangkan bahawa saintis itu menggunakan suis pipi yang disambungkan ke gelasnya untuk memilih kata-kata yang diucapkan oleh peniru suara.

Penyelewengan teknologi ini akan menghilangkan orang tengah, membolehkan pengguna menghasilkan ucapan tanpa bantuan komputer atau sistem sensitif pergerakan.

Secara perbandingan, Avery Thompson nota untuk Mekanik Popular, kajian pasukan Columbia memberi tumpuan kepada menterjemah "ucapan yang terdengar." Penyelidik merekrut lima pesakit epilepsi yang ditetapkan untuk menjalani pembedahan otak dan meminta mereka untuk mendengar pelbagai kata-kata yang dituturkan-sebagai contoh, rakaman seseorang mengira dari sifar hingga sembilan-manakala disambungkan ke peranti pemantauan saraf.

Ombak otak yang ditangkap oleh alat ini dimasukkan ke dalam vocoder, yang mensintesis ucapan dengan bantuan rangkaian saraf yang dilatih, dalam kata-kata Futurism 's Kristin Houser, untuk "membersihkan" output dan menjadikan bunyi mudah difahami.

Seterusnya, para saintis meminta 11 peserta lain untuk mendengar ucapan yang didayakan AI. Secara ketara, pengkaji bersama kajian Mesgarani menunjukkan dalam kenyataan Columbia, individu-individu ini dapat "memahami dan mengulangi" bunyi sekitar 75 peratus masa - "baik dan melampaui" kadar yang dilihat dalam mana-mana eksperimen terdahulu. (Anda boleh menilai rakaman untuk diri sendiri di sini.)

Dalam temu bual dengan Dvorsky Gizmodo, Mesgarani berkata beliau dan rakannya berharap untuk mensintesis frasa yang lebih kompleks dalam masa terdekat. Para penyelidik juga ingin merekodkan isyarat otak yang dihasilkan oleh subjek ujian yang berfikir atau membayangkan perbuatan bercakap daripada sekadar mendengar orang lain bercakap. Akhirnya, Mesgarani menambah dalam kenyataan itu, pasukan itu bermatlamat untuk mengubah teknologi menjadi implan mampu menerjemahkan pemikiran langsung ke dalam kata-kata.

Keterbatasan potensi penyelidikan baru termasuk saiz sampelnya yang kecil dan, menurut ahli sains neurosains Newcastle University, Andrew Jackson, yang tidak terlibat dalam kajian, hakikat bahawa rangkaian saraf perlu diperkenalkan kepada sejumlah besar isyarat otak dari setiap peserta baru untuk mensintesis ucapan di luar angka sifar melalui sembilan.

"Ia akan menjadi menarik pada masa akan datang untuk melihat sejauh mana penyusun dekoder terlatih untuk satu orang umum kepada individu lain, " kata Jackson kepada Gizmodo . "Ia agak seperti sistem pengiktirafan pertuturan awal yang diperlukan untuk dilatih secara individu oleh pengguna, berbanding dengan teknologi hari ini, seperti Siri dan Alexa, yang dapat memahami suara sesiapa pun, sekali lagi menggunakan rangkaian saraf. Hanya masa yang akan memberitahu sama ada teknologi ini boleh melakukan satu sama lain untuk isyarat otak. "

Pakar Neurosains Telah Berubah Gelombang Otak Ke Ucapan Verbal