Smegenų ir kompiuterio sąsaja gali versti mintis į kalbą

$config[ads_kvadrat] not found

Lengvas knygų vertimai, vertimai knygas internete.

Lengvas knygų vertimai, vertimai knygas internete.

Turinys:

Anonim

Neuroengineers sukūrė naują sistemą, kuri, antradienį paskelbto tyrimo duomenimis, gali išversti paprastas mintis į atpažįstamą kalbą, naudojant dirbtinį intelektą ir kalbos sintezatorių.

Niujorke įsikūrusių mokslininkų komanda sugebėjo rekonstruoti žodžius naudodama tik smegenų veiklą - tai naujovė, galinti nutiesti kelią smegenų valdomoms technologijoms, pvz., Išmaniajam telefonui, kuris gali išversti jūsų mintis į tekstinius pranešimus.

Dr Nima Mesgarani, Kolumbijos universiteto docentė, vadovavo tyrimui ir pasakojo Inversinis kad jis mato didelį potencialą padėti atkurti kalbą žmonėms, kurie atsigauna nuo insulto arba gyvena su amyotrofine lateraline skleroze (ALS). Toliau žemyn linija, šios rūšies technologijos taip pat galėtų atverti duris prijungtiems „smartphonach“ telefonams, kurie galėtų leisti naudotojams rašyti savo protus, nors tai vis dar yra keli. Jo darbas buvo paskelbtas žurnale Mokslinės ataskaitos.

„Vienas iš šio darbo motyvų yra alternatyvūs žmogaus ir kompiuterio sąveikos metodai, pavyzdžiui, galimas vartotojo ir išmaniojo telefono sąsajos“, - sako jis. „Tačiau tai vis dar toli gražu nėra realybė, ir šiuo metu informacija, kuri gali būti išgauta naudojant neinvazinius metodus, nėra pakankamai gera kalbų smegenų ir kompiuterio sąsajos taikymui.“

Klausykitės smegenų ir kompiuterio sąsajos sukurtos kalbos.

Norėdami sukurti naują techniką, Mesgarani ir jo kolega dr. Ashesh Dinesh Mehta iš Northwell sveikatos gydytojų partnerių neurologijos instituto pradėjo tyrinėti epilepsija sergančių pacientų smegenų veiklą jų tyrimui. Šie pacientai jau turėjo elektrodų implantus į smegenis, kad stebėtų priepuolius, kuriuos Mesgarani ir Mehta galėjo panaudoti rinkti duomenis savo tyrimams.

Duetas paprašė, kad dalyviai būtų išklausyti garsiakalbiai, nurodydami numerius nuo nulio iki devynių, ir tada įrašė smegenų signalus iš šios sąveikos. Be to, jie mokė neuroninį tinklą - programą, kuri imituoja neurono struktūrą žmogaus smegenyse - atpažinti signalų modelius ir išversti juos į robotų skambesius žodžius naudojant kalbos sintezatorių, vadinamą vokoderiu.

Rezultatas buvo trumpas balso klipas, kuris skamba kaip „Microsoft Sam“, skaičiuojant nuo nulio iki devynių. Įspūdinga dalis yra tai, kaip aišku, kad kalba lyginama su kitais metodais, kuriuos tyrėjai ištyrė. Tačiau dar reikia daug nuveikti.

„Tai gali užtrukti dešimtmetį, kol ši technologija taps prieinama“, sako Mesgarani. „Mums reikia didesnės pažangos tiek ilgalaikiuose, biologiškai suderinamuose implantuojamuose elektroduose ir (arba) proveržio technologijose, naudojant neinvazinius nervų įrašymo metodus. Mums taip pat reikia geriau suprasti, kaip smegenys atstovauja kalbą, kad galėtume patobulinti savo dekodavimo metodus. “

Pavyzdžiui, pacientams, kurie buvo šio tyrimo dalis, buvo atlikta smegenų operacija implantuojant elektrokortikografijos monitorius. Tai labai invazinis procesas, kuriam reikalinga atvira smegenų operacija, ko daugelis žmonių gali nenorėti, net jei buvo galimybė atkurti kai kurias jų kalbos galimybes.

Šiuo metu šiame tyrime pristatytas smegenų signalų dekodavimo į kalbą metodas. Jei išsiaiškinsime, kaip tiksliai aptikti smegenų veiklą be chirurgijos, mes tapsime vienu žingsniu arčiau revoliucinės kalbos terapijos, bet galbūt linkime prijungti protinius telefonus.

Smegenų ir kompiuterių sąsajos tyrimai per pastaruosius kelerius metus gavo naujus interesus. 2017 m. Balandžio mėn. „Facebook“ paskelbė, kad savo kasmetinėje F8 konferencijoje dirba „BCI“. 2018 m. Lapkričio mėn. Elonas Muskas paskelbė, kad „Neuralink“, savo BCI startas, samdo.

Anotacija

Klausos stimulo rekonstrukcija yra technika, kuri geriausiai išreiškia akustinio stimulo sukeltą nervų aktyvumo populiaciją. Rekonstruojant kalbą iš žmogaus klausos žievės sukuriama galimybė kalbėjimo neuroprostetikai sukurti tiesioginį ryšį su smegenimis ir įrodyta, kad tai įmanoma tiek atvirose, tiek paslėptose sąlygose. Tačiau žemos kokybės rekonstruotos kalbos kokybė labai apribojo šio metodo naudingumą smegenų ir kompiuterių sąsajai (BCI). Siekdami pažangiausio kalbos neuroprostezės, neseniai įvykusius gilaus mokymosi pasiekimus sujungėme su naujausiomis kalbos sintezės technologijų naujovėmis, kad rekonstruotų uždarą suprantamą kalbą iš žmogaus klausos žievės. Ištyrėme rekonstrukcijos tikslumo priklausomybę nuo linijinių ir netiesinių (gilių nervų tinklo) regresijos metodų ir akustinės reprezentacijos, kuri naudojama kaip rekonstrukcijos tikslas, įskaitant klausos spektrogramą ir kalbos sintezės parametrus. Be to, palyginome rekonstrukcijos tikslumą nuo žemo ir aukšto neuronų dažnių diapazonų. Mūsų rezultatai rodo, kad gilaus neuroninio tinklo modelis, tiesiogiai įvertinantis kalbos sintezatoriaus parametrus iš visų nervų dažnių, pasiekia aukščiausią subjektyvų ir objektyvų balų skaičių skaitmeninio atpažinimo užduotyje, pagerindamas 65% suprantamumą, palyginti su baziniu metodu, kuris naudojo tiesinę regresiją atstatyti klausos spektrogramą. Šie rezultatai parodo gilių mokymosi ir kalbos sintezės algoritmų efektyvumą kuriant naujos kartos BCI sistemas, kurios ne tik gali atkurti ryšius paralyžiuotiems pacientams, bet ir gali transformuoti žmogaus ir kompiuterio sąveikos technologijas.

Susiję vaizdo įrašai: smegenų bangos jutimo robotai gali tarnauti kaip žmogaus kūno išplėtimai

$config[ads_kvadrat] not found