Siekdami padėti žmonėms, negalintiems kalbėti, neuromokslininkai sukūrė prietaisą, kuris smegenų signalus gali paversti kalba. Ši technologija dar nėra pakankamai išvystyta naudoti už laboratorijos ribų, nors ji gali būti naudojama sintezuoti ištisus sakinius, kurie dažniausiai suprantami, rašo „Gamta“.
Siekdami padėti žmonėms, negalintiems kalbėti, neuromokslininkai sukūrė prietaisą, kuris smegenų signalus gali paversti kalba.
- „Salik.biz“
Ši technologija dar nėra pakankamai subrendusi, kad būtų galima naudoti ne laboratorijoje, nors ji gali būti naudojama sintezuoti ištisus, paprastai suprantamus, sakinius. Kalbos dekoderio kūrėjai pristatė jo aprašą straipsnyje, paskelbtame žurnale „Nature“balandžio 24 d.
Mokslininkai praeityje naudojo dirbtinį intelektą, norėdami paversti smegenų signalus į atskirus žodžius, dažniausiai susidedančius iš vieno skiemens, sako Chethanas Pandarinathas, Emory universiteto Atlante, Džordžijoje, neuroinžinierius, parašęs straipsnio komentarą. „Peršokti iš vieno skiemens prie sakinių yra sudėtinga, todėl iš dalies darbas yra toks įspūdingas“, - sako jis.
Konvertuokite judesį į garsą
Daugelis žmonių, praradusių gebėjimą kalbėti, bendrauja naudodamiesi prietaisu, kuriam atlikti reikia mažų judesių, kad žymekliu pasirinktumėte raides ar žodžius ekrane. Vienas garsus pavyzdys buvo britų fizikas Stephenas Hawkingas, kuris sirgo motorinių neuronų liga. Jis panaudojo kalbos aparatą, kurį suaktyvino skruosto raumenys, sakė tyrimo vadovas Edwardas Changas, neurochirurgas iš Kalifornijos universiteto, San Francisko.
Kadangi žmonės, naudojantys tokius įrenginius, turi rašyti žodžius raidėmis, šie prietaisai gali būti labai lėti, „kalbėti“iki dešimties žodžių per minutę, sako Changas. Natūrali kalba vidutiniškai apima 150 žodžių per minutę. „Taip yra dėl balso trakto efektyvumo“, - sako jis. Taigi Changas ir jo komanda nusprendė modeliuoti balso sistemą kurdami savo kalbos dekoderį.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Epilepsijos gydymo procese mokslininkai dirbo su penkiais žmonėmis, kuriems smegenų paviršiuje buvo implantuoti elektrodai. Iš pradžių, kai eksperimento dalyviai garsiai perskaitė šimtus sakinių, mokslininkai užfiksavo smegenų veiklą. Tada Changas su kolegomis sujungė šiuos įrašus su ankstesnių eksperimentų duomenimis, kuriuose buvo nagrinėjama, kaip liežuvio, lūpų, žandikaulio ir gerklų judesiai sukuria garsą.
Naudodamiesi šiais duomenimis, mokslininkai „išmokė“giluminio mokymosi algoritmą ir įtraukė šią programą į savo dekoderį. Prietaisas paverčia smegenų signalus nurodytais balso balso takeliais ir šiuos judesius paverčia sintetiniu kalbėjimu. Žmonės, kurie klausėsi 101 sintezuoto sakinio, sugebėjo suprasti vidutiniškai 70% žodžių, sako Changas.
Kitame eksperimente mokslininkai paprašė vieno iš dalyvių garsiai perskaityti sakinius ir paskui nutildyti tuos pačius sakinius burna. Changas sako, kad šiuo atveju sintezuojami sakiniai buvo prastesnės kokybės nei tie, kurie buvo sintezuoti iš „šnekamosios“kalbos, tačiau rezultatai vis dar teikia vilčių.
Suprasti sintezuotą kalbą yra ateities klausimas
Kalba, sintetinta paverčiant smegenų signalus į balso takų judesius ir paverčiant juos garsu, yra lengviau suprantama nei kalba, kuri sintetinta paverčiant smegenų signalus tiesiai į garsą, sako San Diego valstybinio universiteto neurologė Stephanie Riès. Kalifornijoje.
Tačiau neaišku, ar naujasis kalbų dekoderis veiks su žodžiais, apie kuriuos žmonės tik „kalba“, sako Amy Orsborne, neuroinžinerė iš Vašingtono universiteto Sietle. „Straipsnis tikrai gerai parodo, kad prietaisas veikia kalbant apie mimiką“, - sako ji. "Bet kaip tai veikia, jei žmogus nejuda lūpų?"
Marcas Slutzky, Šiaurės Vakarų universiteto Čikagoje, Ilinojaus valstijoje neurologas, sutinka ir sako, kad kalbos dekoderis gali būti efektyvesnis. Jis pažymi, kad klausytojai nustatė sintezuotą kalbą pasirinkdami žodžius iš variantų rinkinio, tačiau padidėjus variantų skaičiui suprasti žodžius tapo sunkiau.
Šis tyrimas „yra tikrai svarbus žingsnis, tačiau dar reikia daug nuveikti, kad būtų galima lengvai suprasti sintezuotą kalbą“, - sako Slutsky.
Džordžijos Guglielmi (Giorgia Guglielmi)